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Characterization of Blood Flow in Capillaries by Numerical Simulation

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Journal of Modern Physics 2010年第6期1卷 349-356页

作者： Tong Wang zhongwen xing 不详

This paper presents a numerical investigation of the axisymmetric, pressure driven motion of single file erythrocyte (i.e., red blood cell) suspensions flowing in capillaries of diameter 8-11 μm. Our study success-fully recreates several important in vivo hemodynamic and hemorheological properties of microscopic blood flow, such as parachute shape of the cells, blunt velocity profile, and the Fahraeus effect, and they have been shown to have strong dependence on cell deformability, hematocrit and vessel size.

关键词： Numerical Simulation Blood Flow Dynamics Red Blood Cell Capillary Rheology

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方盒形件拉深成形无网格法模拟

机械工程学报 2010年第4期46卷 48-53页

作者：刘红生邢忠文杨玉英哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

针对板材冲压成形有限元模拟存在的不足,采用一种新的数值方法——无网格法对方盒形件拉深成形进行数值模拟研究。建立基于无网格法的板材冲压成形力学控制方程。采用材料形函数避免影响域和形函数的频繁更新。通过改造无网格形函数获... 详细信息

针对板材冲压成形有限元模拟存在的不足,采用一种新的数值方法——无网格法对方盒形件拉深成形进行数值模拟研究。建立基于无网格法的板材冲压成形力学控制方程。采用材料形函数避免影响域和形函数的频繁更新。通过改造无网格形函数获得动可容形函数,该形函数具有插值性,通过对全域内的节点形函数进行重新构造,可精确施加复杂问题的本征边界条件。利用模具上分布的节点建立矩阵,利用矩阵的特性可实现接触搜索。在此基础上,为提高接触搜索效率,提出建立稀疏'矩阵'数据结构加快接触搜索。编写板材冲压成形无网格模拟程序,实现方盒形件拉深成形无网格法模拟。通过盒形件冲压成形无网格数值模拟考察压边力对盒形件冲压成形过程的影响,获得厚度分布和应力应变分布,通过数值模拟结果与试验结果的比较,表明采用无网格法模拟板材冲压成形是有效的。

关键词：数值模拟有限元法冲压成形无网格法

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无网格法计算中一种新的积分点搜索算法

岩石力学与工程学报 2009年第A2期28卷 3659-3665页

作者：刘红生邢忠文杨玉英哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

无网格法计算中常采用背景网格积分法进行数值积分,需判断积分点与分析域的关系,当工程问题域边界较复杂时,虽可采用常用的射线法判断积分点与分析域的关系,但当分析域边界线段处于同一直线时,算法的复杂性大大增加,使其效率不高。为此... 详细信息

无网格法计算中常采用背景网格积分法进行数值积分,需判断积分点与分析域的关系,当工程问题域边界较复杂时,虽可采用常用的射线法判断积分点与分析域的关系,但当分析域边界线段处于同一直线时,算法的复杂性大大增加,使其效率不高。为此,提出采用矩阵法判断积分点与分析域的关系,在此基础上,为加快搜索速度,提出并建立一种新的数据结构——稀疏矩阵,该矩阵中的元素记录各节点的信息,包括节点与其相邻节点的距离、节点编号和节点影响域尺寸等,通过稀疏矩阵可快速计算矩阵的行列式,从而给出一种积分点搜索速度更快的算法。算例表明,该算法大大加快积分点的搜索速度,提高无网格法的计算效率。

关键词：岩土工程无网格法背景网格射线法矩阵法稀疏矩阵

板材成形无网格再生核质子法模拟中的接触处理

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机械工程学报 2009年第6期45卷 60-66页

作者：邢忠文刘红生杨玉英哈尔滨工业大学机电学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

无网格法不依赖节点,且其形函数具有高阶连续性和非插值性。对板材成形数值模拟,无网格法比有限元法更具优势。接触处理是板材成形无网格数值模拟中的关键问题。构造稀疏"矩阵"加快接触搜索,重构再生核质子法(Reproducing kernel partic... 详细信息

无网格法不依赖节点,且其形函数具有高阶连续性和非插值性。对板材成形数值模拟,无网格法比有限元法更具优势。接触处理是板材成形无网格数值模拟中的关键问题。构造稀疏"矩阵"加快接触搜索,重构再生核质子法(Reproducing kernel particle method,RKPM)形函数,并使之具有插值性,在此基础上建立材料形函数,精确施加板材成形中的本征边界条件,采用接触力计算模型导出节点接触力无网格表达式,可准确处理板材成形无网格法模拟中的接触问题。数值算例表明接触处理法是可靠的。

关键词：无网格法有限元法稀疏“矩阵” 本征边界条件材料形函数

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回弹对柱面扁壳类覆盖件刚度的影响机制

机械工程学报 2008年第5期44卷 226-230页

作者：邢忠文赵立红杨玉英哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

利用能代表汽车覆盖件的柱面扁壳件为研究对象,建立与研究对象相一致的数学模型,对柱面扁壳件的成形、卸载回弹及刚度加载三个过程进行数值模拟,得到各个过程的几何及应力信息。通过改变成形工艺中的压边力得到扁壳件回弹量的变化,研究... 详细信息

利用能代表汽车覆盖件的柱面扁壳件为研究对象,建立与研究对象相一致的数学模型,对柱面扁壳件的成形、卸载回弹及刚度加载三个过程进行数值模拟,得到各个过程的几何及应力信息。通过改变成形工艺中的压边力得到扁壳件回弹量的变化,研究回弹对刚度影响的机理。对扁壳件的卸载回弹的研究结果表明:回弹后,沿柱面及曲面方向存在较大的残余压应力,且分布不均,是刚度发生变化的力学条件;曲面方向引起的曲率半径的变化及柱面方向的形状特点是刚度发生变化的几何条件。柱面扁壳件回弹量越大,残余压应力越大,且分布越不均匀,刚度越小;曲率半径越大,刚度越小,反之,刚度越大。

关键词：柱面扁壳件数值模拟回弹压边力

Numerical Simulation Study on the Surface Deflection of Cylindrical Shallow Shell

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武汉理工大学学报 2006年第S2期28卷 577-581页

作者： xing zhongwen~1 BAO Jun~1 LIU Zhongyuan~1 YANG Yuying~2 SUN Zhenzhong~2 1.School of Mechanical and Electrical Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China 2.School of Materials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China School of Mechanical and Electrical Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001China School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001China

The increasing applications of new materials such as high strength low alloy (HSAL) steels and aluminum alloy sheets have lead to greater focus on the surface deflections of auto body panels in the automobile industry in recent years.The finite element models of cylindrical shallow shell that can represent auto body panels are established.Numerical simulations of forming and unloading of cylindrical shallow shell are carried out.And a measurement and evaluation method of the surface deflection is introduced.The simulations of surface deflections with various blank homing forces (BHF) show great agreement with the experi- mental results.The influence laws of sheet thickness and material properties such as yield strengthσs,strain-hardening exponent n,anisotropy parameter r and strength coefficient k on the surface deflection are achieved by simulations,which give a basic refer- ence for controlling surface deflections.

关键词： cylindrical shallow shell surface deflection numerical simulation material properties

22MnB5超高强钢板热成形中的回弹机理分析

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航空学报 2010年第4期31卷 865-870页

作者：刘红生包军邢忠文宋宝玉杨玉英哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

回弹是影响热冲压件形状精度的主要因素,为研究影响22MnB5超高强钢板热冲压成形中回弹的因素,在不同温度下对22MnB5高强钢板进行拉伸试验,考察了变形温度和应变速率对弹性应变和蠕变应变的影响,获得其热力学性能。通过等温度和非等试验... 详细信息

回弹是影响热冲压件形状精度的主要因素,为研究影响22MnB5超高强钢板热冲压成形中回弹的因素,在不同温度下对22MnB5高强钢板进行拉伸试验,考察了变形温度和应变速率对弹性应变和蠕变应变的影响,获得其热力学性能。通过等温度和非等试验考察了变形温度、热成形终了温度和压边对热成形后回弹的影响。采用有限元法对槽形件非等温热成形过程进行了数值模拟。从试验结果和模拟结果可知,热效应是引起回弹的主要因素,蠕变应变减少了热成形后的回弹量。蠕变应变和热效应是影响热成形中回弹的主要因素。

关键词：蠕变有限元方法数值模拟高强钢热冲压回弹

Springback control of sheet metal forming based on FEA and multi-objective genetic algorithm

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Springback control of sheet metal forming based on FEA and m...

Research on Flow Behavior of Advanced High Strength Steel at Elevated Temperature

第五届国际材料与热加工物理模拟及数值模拟学术会议

作者： Liu Wei* Yang Yuying xing zhongwen P. O. Box 435 School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of Technology Harbin China 150001

In this paper, an automated optimization method by the integration of finite element analysis and optimization algorithm was presented to control springback of stamping parts. In order to minimize both objective functions of springback and thickness deformation simultaneously, multi-objective genetic algorithm was applied to find all the optimal solutions at one run instead of transforming multi-objective functions into a single objective function. Furthermore, response surface model was employed to be a fast analysis tool to surrogate the time-consuming FEA procedure in the iterations of multi-objective genetic algorithm. An example was studied to illustrate the application of the approach proposed, and the authors came to the conclusion that the proposed method is more efficient than traditional manual FEA procedure and the ’trial and error’ approach for springback controlling.

关键词： springback sheet metal FEA multi-objective genetic algorithm

来源： cnki会议评论

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