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网格自适应技术在船用钢板激光弯曲成形过程数值模拟中的应用

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塑性工程学报 2004年第5期11卷 25-28,32页

作者：吕波张立文裴继斌张国梁王存山大连理工大学材料系大连116023 大连理工大学三束材料改性国家联合重点实验室大连116023

利用有限元分析软件MSCMarc,采用不同网格划分方法 ,分别建立板材激光弯曲成形的三维弹塑性热力耦合有限元模型。其中一些模型引入了网格自适应技术。用这些模型计算分析了 6mm船用钢板激光弯曲成形过程的温度场及变形场。结果表明 ,自... 详细信息

利用有限元分析软件MSCMarc,采用不同网格划分方法 ,分别建立板材激光弯曲成形的三维弹塑性热力耦合有限元模型。其中一些模型引入了网格自适应技术。用这些模型计算分析了 6mm船用钢板激光弯曲成形过程的温度场及变形场。结果表明 ,自适应技术有效的缩短了模拟计算的时间 ,在精度变化不大的情况下 ,大大提高分析效率。计算结果与实验结果吻合较好。

关键词：网格自适应技术激光弯曲有限元数值模拟非线性

网格自适应技术在薄壁构件有限元计算中的应用

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湖州职业技术学院学报 2004年第3期2卷 81-84页

作者：倪靖凯严峻湖州职业技术学院理工分院浙江湖州313000

离散网格的误差问题是利用FEM解决任何实际问题所不能回避的 ,网格自适应技术在薄壁构件计算中能较好地解决这一问题 ,应用这一技术对框架式油压力机薄壁盒式梁构件模型进行计算取得了良好的效果。

关键词：网格自适应技术薄壁构件有限元计算离散网格计算机辅助设计

水下航行器高温排气尾流浮升特性仿真技术研究

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工程热物理学报 2023年第3期44卷 734-742页

作者：朱文彬陈庆林群青韩玉阁任登凤南京理工大学能源与动力工程学院南京210094

通气管航行状态下水下航行器的排气尾流是水下目标探测的重要热特征,寻求合适的仿真计算方法以揭示水下热排气尾流的浮升演化规律,对反潜技术的发展有着重要价值。本文以水下航行器缩比模型的热排气工况为研究对象,建立了热排气气液两... 详细信息

通气管航行状态下水下航行器的排气尾流是水下目标探测的重要热特征,寻求合适的仿真计算方法以揭示水下热排气尾流的浮升演化规律,对反潜技术的发展有着重要价值。本文以水下航行器缩比模型的热排气工况为研究对象,建立了热排气气液两相流动传热耦合模型,以基于VOF模型的来流法和重叠网格法作为数值计算方法,采用网格自适应技术实现计算优化,对比分析了各计算方法的精度差异,探究了热排气尾流的浮升演化特性。结果表明:重叠网格法更适合于水下航行器热排气尾流的两相流问题计算;网格自适应技术可提升气液界面的捕捉效果、有效提高计算精度;采用网格自适应技术的重叠网格法仿真的与实测的水面热尾迹均呈现细长的非连续的V字型扩散形态,两者的水面最大扰动温差分别为0.23 K和0.3 K,优化仿真结果与实测结果一致。

关键词：热排气 VOF模型重叠网格网格自适应技术

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用于叶轮机械复杂流动的网格自适应方法

工程热物理学报 2016年第2期37卷 259-263页

作者：苏欣荣袁新清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

高质量的网格生成是叶轮机械复杂流动准确预测的关键技术之一。目前在大部分结构网格生成过程中,网格拓扑及局部网格密度均基于经验或粗略的估计,此类网格一般需要根据计算结果进行手动调整。本文发展了基于多块贴体结构化网格的网格自... 详细信息

高质量的网格生成是叶轮机械复杂流动准确预测的关键技术之一。目前在大部分结构网格生成过程中,网格拓扑及局部网格密度均基于经验或粗略的估计,此类网格一般需要根据计算结果进行手动调整。本文发展了基于多块贴体结构化网格的网格自适应技术以达到自动调整局部网格密度并在不严重增加计算量的前提下改进计算精度的目的。本文基于真实物理流动机理,提出了有效的网格加密判据,可以自动判断激波和涡等复杂流动。在此基础上本文发展了可以保证网格质量的贴体网格加密技术。通过一系列算例验证了本文发展的网格自适应技术的有效性和实用性.结果表明:本文方法可以自动捕捉流动细节并根据当地流动尺度自动调整局部网格尺度;同时相对于全局网格加密,本文方法可以达到改进精度和节省计算量之间的平衡。

关键词：复杂流动网格自适应技术网格加密判据

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跨音压气机中非结构网格自适应的研究

工程热物理学报 2016年第4期37卷 729-733页

作者：苟金澜苏欣荣袁新清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

跨音压气机中存在激波/边界层相互干涉、激波/叶尖泄漏涡相互干涉等复杂流动结构,为了实现高精度的数值模拟,精细的捕捉到激波以及叶尖泄漏涡附近的流动结构,从而探究其复杂的流动机理,本文发展了非结构网格自适应技术,其可以自动的加... 详细信息

跨音压气机中存在激波/边界层相互干涉、激波/叶尖泄漏涡相互干涉等复杂流动结构,为了实现高精度的数值模拟,精细的捕捉到激波以及叶尖泄漏涡附近的流动结构,从而探究其复杂的流动机理,本文发展了非结构网格自适应技术,其可以自动的加密关注流动特征附近的网格,从而实现对激波、叶尖泄漏涡及激波与其他流动现象相互作用的流动结构的精细捕捉。本文将网格自适应技术应用于RAE-2822翼型二维激波算例以及真实跨音速压气机Rotor-37算例的数值模拟中,计算结果表明网格自适应技术能自动的捕捉到激波、叶尖泄漏涡及其与其他流动现象相互干涉的精细流动结构。

关键词：网格自适应技术非结构网格跨音压气机

烯烃催化裂解反应器局部颗粒堆积结构的颗粒解析模拟

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过程工程学报 2021年第12期21卷 1419-1429页

作者：许飞陈飞国刘晓星吴昊鲁波娜刘志成滕加伟中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学中丹学院北京100049 丹麦科技大学化学与生化工程系丹麦孔根斯灵比2800 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院上海201208

烯烃催化裂解固定床工艺中的反应过程对压力敏感,深入研究催化剂堆积颗粒结构中的流动及压力分布对优化固定床结构及操作参数有重要意义。颗粒解析模拟方法广泛用于固定床内堆积结构的模拟,可以准确描述堆积结构中的流体力学行为,但对... 详细信息

烯烃催化裂解固定床工艺中的反应过程对压力敏感,深入研究催化剂堆积颗粒结构中的流动及压力分布对优化固定床结构及操作参数有重要意义。颗粒解析模拟方法广泛用于固定床内堆积结构的模拟,可以准确描述堆积结构中的流体力学行为,但对于复杂堆积结构网格生成困难。采用基于多孔介质模型的浸入边界法(PMM-IBM)结合网格自适应,实现了对固定床堆积结构的颗粒解析模拟,既解决了网格划分困难的问题,又节省了计算资源。采用网格自适应技术后,与均匀网格相比,堆积结构的网格总数减少大约80%。通过与贴体网格法的单颗粒表面受力分析对比,确定了此浸入边界法的关键模拟参数。随后模拟预测了三种床层与颗粒直径比值条件下堆积结构的空隙率及其内部的压力及流动分布。研究表明,堆积结构空隙中的局部轴向速度的最大值可以达到入口速度的10倍以上,轴向平均速度的径向分布与轴向平均空隙率分布一致,均成震荡衰减趋势。除此之外,预测的床层压降与Reichelt经验关联式结果较为吻合。在此基础上,耦合单颗粒内扩散和烯烃裂解的主反应,预测了反应物随孔径和孔隙率的变化,为进一步考虑外流场的变化奠定了方法基础。

关键词：固定床浸入边界法多孔介质模型网格自适应技术计算流体力学数值模拟

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用混合网格模拟绕X-38粘性流动

空气动力学学报 2002年第1期20卷 96-101页

作者：陈坚强 Andreas Mack 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 德国宇航中心气动设计所德国不伦瑞克d38108

采用混合网格 ,利用DLR所发展的计算软件TAU对X 38高超声速粘性绕流进行了数值计算。网格自适应技术被用来生成有效的计算网格及提高对流场细节的分辨率。

关键词：混合网格高超声速粘性绕流热流 X-38飞行器网格自适应技术流场模拟

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面向自适应计算的局部四面体网格重划分

吉林大学学报（理学版） 2021年第6期59卷 1461-1468页

作者：刘田田郑澎冷珏琳刘伟杰徐权杨洋中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900

为有效满足h自适应的网格重划分要求,提出通过前沿推进法和Delaunay算法对四面体网格进行局部重划分.首先,在重划分过程中,采用由线到面、由面到体的顺序保证整体网格的协调性;其次,通过局部尺寸函数保证网格尺寸平滑过渡;最后,用投影... 详细信息

为有效满足h自适应的网格重划分要求,提出通过前沿推进法和Delaunay算法对四面体网格进行局部重划分.首先,在重划分过程中,采用由线到面、由面到体的顺序保证整体网格的协调性;其次,通过局部尺寸函数保证网格尺寸平滑过渡;最后,用投影法使网格满足几何保形.仿真实验结果表明,该算法适用于包含多部件的复杂计算机辅助设计(CAD)模型,在h自适应加密过程中网格更贴近真实几何形态,且重划分后可保证网格单元的质量.

关键词：网格自适应技术局部重划分四面体网格复杂CAD模型

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基于自适应结构网格的ALE方法研究

基于自适应结构网格的ALE方法研究

作者：毛君峰南京航空航天大学

学位级别：硕士

在计算流体力学（CF D）界面追踪问题的数值模拟中，ALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）方法是目前国内外普遍应用的方法之一。这类方法由于涉及到Lagrange坐标系下计算网格的变形问题，目前的研究工作主要包括Lagrange坐标系下有限... 详细信息

在计算流体力学（CF D）界面追踪问题的数值模拟中，ALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）方法是目前国内外普遍应用的方法之一。这类方法由于涉及到Lagrange坐标系下计算网格的变形问题，目前的研究工作主要包括Lagrange坐标系下有限体积格式的构造和针对计算网格变形的守恒重映及网格重分问题。本文研究了一类新的A L E方法，主要进行了Lagrange网格下的有限体积格式的构造、积分守恒重映格式的构造和自适应结构网格的生成三方面的工作，相关内容如下：1、从积分形式的二维Lagrange流体力学方程组出发，采用已经在Euler方程求解中得到成功运用的高精度ENO(EssentiallyNon-oscillatory)有限体积格式的构造思想，推导了一类Lagrange网格下的有限体积格式;2、分别介绍了一类基于单元相交和基于面通量的守恒重映格式。然后通过WENO ( Weighted Essentially Non-oscillatory)插值多项式重构密度分布的思想构造了一类基于WENO插值的守恒重映算法。最后通过一组算例验证了算法的可行性，并分析了算法的精度;3、给出了一种结构网格的生成方法和两类网格自适应方法：自适应加密网格方法（Adapative Mesh Refinement）和自适应运动网格方法（Moving Mesh Method）。由于在网格自适应方法中，涉及到新网格上物理量的重构，这需要满足守恒性和单调性的要求，本文把积分守恒重映格式应用到网格的自适应方法中，并在最后给出了算例，验证了该方法的有效性。作者分别编写了三个部分的程序模块，最后把这三部分串联起来运行，形成了一类新的ALE方法。数值实验的结果表明，这是一种十分有效的界面追踪方法。

关键词：界面追踪技术 ALE方法有限体积格式重映技术 ENO插值 WENO插值网格自适应技术