扩展网格论文-翟羽佳,吴晓群

扩展网格论文-翟羽佳,吴晓群

导读:本文包含了扩展网格论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:叁维网格模型修复,扩展总变差正则项,增广拉格朗日方法

扩展网格论文文献综述

翟羽佳,吴晓群[1](2019)在《基于扩展总变差正则项的叁维网格模型修复算法》一文中研究指出针对特征保持的叁维网格模型孔洞修复问题,提出一种基于扩展总变差正则项的修复算法.首先,根据邻接叁角形中边界边的性质识别孔洞边界,利用动态规划方法重构孔洞区域的连接关系;然后,建立适用于叁维网格模型修复的变分优化模型;最后,引入增广拉格朗日方法求解变分模型,迭代地优化叁维网格模型的顶点位置.以带有孔洞的叁维网格模型为数据,与2种基于体素的修复算法以及1种基于曲面的修复算法进行对比实验,实验结果表明,该算法能够有效地修复孔洞区域特征,在保持叁维网格模型原始特征的同时全局地重建整个模型.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2019年11期)

徐磊,陈荣亮,蔡小川[2](2019)在《基于非结构化网格的高可扩展并行有限体积格子Boltzmann方法》一文中研究指出均匀网格格子Boltzmann方法虽然有其优势,但是在模拟大规模流场信息以及复杂几何边界时仍然存在困难。为此,文中给出了非结构化网格下的有限体积格子Boltzmann方法。该方法采用cell-centered方案,使用low-diffusion Roe方案计算对流通量密度,通过最小二乘方法计算粒子分布函数的梯度。为了能够模拟大规模复杂流场情况,文中给出了非结构化网格有限体积格子Boltzmann方法的并行方法。该法通过ParMETIS划分流场的非结构化网格,将网格近似平均地发送给MPI进程,比较了两种不同规模的网格单元的并行性能。文中通过以下两点验证了并行算法的正确性:1)顶盖方腔驱动流,Re=400,1 000,3 200,5 000;2)圆柱绕流,Re=10,20,40。并行数值实验的结果表明所提并行算法在1 920核上仍然拥有良好的可扩展性,在1 920个核上的并行效率可以达到在240核上效率的78.42%。(本文来源于《计算机科学》期刊2019年08期)

李亚哲[3](2019)在《基于径向基点插值的岩体裂隙扩展无网格模拟方法及程序研制》一文中研究指出岩体裂隙及其扩展对岩体力学特征有重要影响,岩体裂隙扩展模拟对岩体工程稳定性评价具有重要意义。无网格法是一种不依赖网格的数值计算方法,在分析含裂隙模型时具有巨大优势。其中基于径向基点插值(RPIM)的局部弱式无网格法在计算过程中始终不需要背景网格,是一种真正意义上的无网格方法。本文以课题组研发的局部弱式无网格方法程序GeoMFree~(3D)为基础,依据断裂力学和弹塑性理论,研究弹塑性条件下岩体裂隙扩展的无网格模拟方法,研制相应的程序,并同过几个实例来验证计算方法的有效性。本文的研究工作和主要成果如下:(1)在GeoMFree~(3D)的基础上,实现了弹塑性条件下岩体张开型裂隙扩展的模拟方法。对无网格算法中的不连续问题采用可视准则和隐式的裂隙表示方法,引入计算图形学中的包围盒算法,提高搜索支持域场节点的计算效率。结合断裂力学中的复合型裂隙断裂理论,构建了岩体叁维张开裂隙扩展的模拟方法。(2)实现了弹塑性条件下岩体剪切型裂隙的无网格模拟方法。在局部弱式无网格法中,推导计算裂隙面接触作用的控制方程,建立叁维裂隙面的屈服准则和本构关系。将控制方程离散成可求解的矩阵形式,构建弹塑性条件下岩体叁维剪切裂隙的无网格模拟方法,实现了对岩体叁维剪切裂隙的模拟。(3)根据上述研究成果,编制相关程序以实现对弹塑性条件下岩体裂隙扩展的模拟。在工程应用中利用开发的计算模块,计算顺层岩质滑坡的变形破坏过程,得到滑坡破坏过程中裂隙面的扩展过程以及岩体的变形特征。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2019-05-01)

滕子浩,廖敦明,吴圣川,章志兵,陈涛[4](2019)在《基于XFEM与自适应网格的非均质材料裂纹扩展模拟》一文中研究指出针对含有间断的非均匀材料的断裂问题,论文将虚节点多边形单元(virtual node polygonal element,VP)的形函数引入到扩展有限元(extended finite element method,XFEM)中,提出了一种基于四叉树结构的动态网格细化方法,该方法可对间断面附近单元实现可调控的多层级细化,特别是对于裂纹扩展问题,可实现裂尖附近单元的动态网格细化与粗化.基于以上网格细化方法,论文将之前论文中提出的VP-XFEM进行扩展,以研究非均质材料中的裂纹扩展问题.为验证算法的准确性与计算效率,针对含有孔洞及材料界面的断裂问题,论文给出了相应的算例.结果显示,与传统的XFEM相比,该方法能够获得更好的精度、收敛性以及计算效率.(本文来源于《固体力学学报》期刊2019年03期)

胡忠旺,丁勇,杨勇,黄鑫城[5](2019)在《基于时空关联—网格聚类的多扩展目标跟踪算法》一文中研究指出针对多扩展目标的跟踪问题,提出了基于时空关联—网格聚类的多扩展目标跟踪算法。根据时空相关性,将当前量测分为存活目标量测和新生目标量测。对存活目标,利用模糊C均值(FCM)算法进行量测划分,由高斯混合—概率假设密度(GM-PHD)滤波器得到存活目标轨迹。对新生目标,用网格聚类完成量测集划分,由扩展目标—高斯混合—概率假设密度(ET-GM-PHD)滤波器得到新生目标的轨迹。仿真结果表明:所提算法能够对多扩展目标进行准确跟踪,特别是在目标交叉时刻,估计目标数目更准确,算法实时性更好。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2019年02期)

邓鑫[6](2017)在《极少网格重划分的裂纹扩展求积元模拟》一文中研究指出工程结构受力构件中存在着因各种因素造成的裂纹,当裂纹扩展到一定程度时便会使这些受力构件因发生断裂而退出工作,最终导致整个结构失效。如何准确预测判断裂纹的扩展情况,从而采取相应的应对措施来有效避免因裂纹扩展造成的构件断裂失效破坏,一直是工程领域研究的热门问题。因此,采用数值方法借助计算机强大的运算能力对裂纹扩展全过程进行准确的数值模拟具有重要的工程意义和应用前景。根据断裂力学相关理论,裂纹尖端应力场的分布决定裂纹扩展状态和扩展方向,所以对裂纹扩展过程进行准确模拟的前提便是实时获取裂纹尖端应力场信息。最近发展起来的弱形式求积元法在结合分区广义变分原理后可计算得到具有可观精度的裂纹尖端应力场系数,为进行裂纹扩展模拟奠定了基础。通过在裂纹尖端附近划分以应力为场变量的圆形余能区或矩形余能区,并根据分区广义变分原理建立由势能区势能、余能区余能及两区域交界的边界混合功组成的总能量泛函。运用弱形式求积元法对总能量泛函进行基于同一套插值离散点的数值微分和数值积分,并由变分驻值条件建立代数方程组,以求解裂纹尖端应力场系数,进而可得裂纹尖端应力场。将裂纹尖端应力场代入常用的复合裂纹扩展准则可判断裂纹扩展状态及裂纹扩展方向。得益于弱形式求积元法具有全局几何网格划分稀疏的特点,裂纹每扩展步扩展长度可根据扩展角度变化确定;亦由于该特点,求积元网格在裂纹扩展步间只需进行极少量网格重划分。算法通过迭加每扩展步计算的势能区位移,可准确反映模型在裂纹扩展全过程中的变形情况,最终实现模拟裂纹扩展全过程的目的。为实现弱形式求积元法对具有复杂几何边界形状的模型裂纹扩展的模拟,本论文详细介绍了两种映射曲边界的单元映射函数的构造方法,以拓宽弱形式求积元法在该领域的应用范围。为体现本论文所提方法在实际应用中的特点,本论文模拟了若干个线弹性平面裂纹扩展典型算例,通过与其他数值方法所模拟结果进行对比,体现了本论文方法在模拟裂纹扩展时所具有的网格重划分量极少、计算效率快、计算精度高等特点。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-05-01)

杨文露[7](2016)在《基于加强无网格法的水力压裂裂缝扩展模拟》一文中研究指出水力裂缝扩展是一个动边界非线性问题,采用常规有限元方法难以实现其仿真模拟。加强无网格法消除了裂缝扩展过程中对于计算网格的依赖,是目前模拟水力裂缝扩展效果较好方法之一。本文介绍了加强无网格法的基本原理,并编制计算程序模拟单条水力裂缝的扩展,取得了很好的效果。(本文来源于《石化技术》期刊2016年08期)

杨明泽,周立明,王晖[8](2016)在《力电耦合扩展无网格伽辽金法在压电柔性臂断裂分析中的研究》一文中研究指出为提高含裂纹压电柔性臂在断裂分析中的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,建立了压电柔性臂的力学分析模型。将描述裂纹尖端奇异性的位移场函数和电场函数引入到传统无网格伽辽金法中,提出了力电耦合扩展无网格伽辽金法。与传统无网格伽辽金法相比,本方法只需要较小的影响域来描述裂尖奇异场,并且节点影响域不会被裂纹线影响,不要可视准则和衍射准则,提高了计算精度。由虚拟裂纹闭合法推导了压电材料能量释放率,讨论了不同高斯点密度对强计算结果的影响。与解析解、有限元法的计算结果进行了比较,在高斯点个数为6×6时,扩展无网格伽辽金法的计算误差为1.88%,明显好于有限元的计算误差2.5%。数值算例结果表明本方法具有较高的计算精度。(本文来源于《应用力学学报》期刊2016年04期)

张敦福,张波,王卫东,黄盛华,李术才[9](2016)在《单向轴压条件下内置椭圆叁维裂纹扩展无网格方法的研究》一文中研究指出根据叁维裂纹前沿局部坐标系中主法平面内的周向应力计算公式,可以确定主法平面内的最大周向应力σθ,并由最大周向拉应力裂纹破裂准则确定裂隙岩体的破裂载荷和裂纹的破裂方向以及破裂步长。在三维无网格方法的节点的影响域中,选择合适的节点密度,以确保计算精度,并对单向轴压条件下内置叁维裂纹扩展进行了数值模拟研究。根据数值计算结果,分析了破裂载荷、裂纹扩展角和扩展步长,揭示了内置叁维裂纹的破裂过程,结合插值法清楚地展示了叁维裂纹的破裂曲面形态。研究结果表明,针对叁维裂纹破裂过程和破裂曲面形态无网格方法数值计算结果与FLAC-3D计算结果和试验结果吻合较好。(本文来源于《应用力学学报》期刊2016年03期)

王晖[10](2016)在《含裂纹功能复合材料结构的单位分解扩展无网格伽辽金法研究》一文中研究指出随着计算机技术近几十年的高速发展,数值计算在科学技术与工程实际中的作用逐渐提高,已经成为理论分析、实验验证之外又一重要的科研手段。功能复合材料是由两种或多种材料复合而成具有特定功能的新型材料,在航空航天、建筑工程、石油化工、电气工程、医学与仿生工程等高精尖工程领域中广泛应用,但由于功能复合材料在材料属性上的复杂性和非均匀性,利用传统数值方法求解有一定的难度。无网格方法是继有限元、边界元等数值方法之后新兴的、具有发展前途的数值方法。它在计算时克服了对网格的依赖,不再需要对网格进行初始划分和重构,因此无网格方法在工业材料冲压成型过程中材料大变形流动问题,裂纹扩展和断裂分析问题,超高速碰撞过程中材料的穿透、侵彻、飞溅问题,流固耦合问题中具有明显的优势,越来越受到科学工作者的关注。无网格伽辽金法是目前众多无网格方法中应用较为广泛且发展较为成熟的一种方法,它具有较高的精度和较快的收敛速度,而且不会伴随体积自锁现象,稳定性好,无网格伽辽金法的出现及快速发展使国际计算力学界掀起了对无网格法的研究热潮。本文结合单位分解法和无网格伽辽金法,提出了单位分解扩展无网格伽辽金法,并通过求解含裂纹功能复合材料结构问题,进一步研究和发展了该方法。本文首先对国内外的无网格方法研究现状进行了概述,对各类典型的无网格方法的发展历史进行了回顾并对它们的特点、优越性以及存在的问题进行了评价。介绍了数值方法在断裂力学中的应用情况。针对断裂问题,无网格法因其在计算时不需要网格单元,只需要节点信息,因此在处理裂纹问题上具有其他方法不可比拟的优越性。从而用无网格方法研究断裂问题是学界的一个热点研究领域。本文基于单位分解思想,在无网格伽辽金法位移近似函数中加入Heaviside函数和叁角函数作为增强近似函数,给出了对无网格形函数进行扩展的具体项,提出基于单位分解法的扩展无网格伽辽金法,能够很好的模拟裂纹尖端应力场的奇异性。详细说明了控制方程的离散及扩展后应变-位移矩阵构造及刚度矩阵的组装并对边界条件的处理进行了讨论。本文提出了基于单位分解思想的扩展无网格伽辽金法并将其应用于求解断裂力学的相关问题中。在复合材料断裂力学问题中,给出了裂纹尖端附近的位移场及基于复合材料静力学的控制方程及其边界条件,推导了复合材料中平面断裂问题的扩展无网格公式。由于复合材料的特殊性,使得J积分路径无关性不再有效,因此对传统的J积分进行了修正,提出了复合材料的修正J积分。计算了不同裂纹长度及斜裂纹问题的修正J积分;对于压电材料断裂问题,给出了压电材料控制方程,将扩展无网格伽辽金法应用于求解压电材料中的平面断裂力学问题,在近似位移函数和电势函数中加入扩展项来描述裂纹处渐近位移场和电场,组装了力电耦合扩展无网格法刚度矩阵,推导了压电材料中平面断裂问题的扩展无网格公式,提出含裂纹压电材料板的单位分解扩展无网格伽辽金法。并在压电材料平面断裂问题通解的基础上,推导出了压电材料断裂问题应力强度因子和电位移强度因子表达式,提出了用裂纹面上的位移和电势来计算压电材料能量释放率的方法;对于功能梯度材料中平面断裂问题,将扩展无网格伽辽金法用于求解功能梯度材料中的平面断裂力学问题。基于功能梯度材料的本构方程及其梯度变化函数,推导了功能梯度材料中平面断裂问题的扩展无网格公式,并选择了合适的加权函数和罚函数。由于功能梯度材料的材料参数是以空间坐标为变量而梯度变化的,使得路径无关性不再有效,因此对传统的J积分进行了修正,提出了功能梯度材料的修正J积分。对不同边界条件,不同裂纹长度及不同梯度分布的裂纹问题进行了求解;对于功能梯度压电材料断裂问题,用单位分解扩展无网格伽辽金法对含裂纹功能梯度压电材料板的力电耦合问题进行了模拟,基于功能梯度材料静力学的控制方程及压电材料基本方程,推导了功能梯度压电材料中平面断裂问题的扩展无网格公式,在传统的J积分中加入电场相关项并对其进行了修正,提出了功能梯度压电材料的修正J积分。对含圆孔和不同裂纹长度及不同梯度分布的功能梯度压电材料裂纹问题采用不同的高斯积分计算了修正J积分。无论在复合材料断裂问题,压电材料断裂问题中,还是在功能梯度材料断裂问题和功能梯度压电材料断裂问题中,数值算例结果表明,本文方法对于求解含裂纹功能复合材料结构的力学问题是可行和有效的,并且计算结果具有较好的精度。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01)

扩展网格论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

均匀网格格子Boltzmann方法虽然有其优势,但是在模拟大规模流场信息以及复杂几何边界时仍然存在困难。为此,文中给出了非结构化网格下的有限体积格子Boltzmann方法。该方法采用cell-centered方案,使用low-diffusion Roe方案计算对流通量密度,通过最小二乘方法计算粒子分布函数的梯度。为了能够模拟大规模复杂流场情况,文中给出了非结构化网格有限体积格子Boltzmann方法的并行方法。该法通过ParMETIS划分流场的非结构化网格,将网格近似平均地发送给MPI进程,比较了两种不同规模的网格单元的并行性能。文中通过以下两点验证了并行算法的正确性:1)顶盖方腔驱动流,Re=400,1 000,3 200,5 000;2)圆柱绕流,Re=10,20,40。并行数值实验的结果表明所提并行算法在1 920核上仍然拥有良好的可扩展性,在1 920个核上的并行效率可以达到在240核上效率的78.42%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

扩展网格论文参考文献

[1].翟羽佳,吴晓群.基于扩展总变差正则项的叁维网格模型修复算法[J].计算机辅助设计与图形学学报.2019

[2].徐磊,陈荣亮,蔡小川.基于非结构化网格的高可扩展并行有限体积格子Boltzmann方法[J].计算机科学.2019

[3].李亚哲.基于径向基点插值的岩体裂隙扩展无网格模拟方法及程序研制[D].中国地质大学(北京).2019

[4].滕子浩,廖敦明,吴圣川,章志兵,陈涛.基于XFEM与自适应网格的非均质材料裂纹扩展模拟[J].固体力学学报.2019

[5].胡忠旺,丁勇,杨勇,黄鑫城.基于时空关联—网格聚类的多扩展目标跟踪算法[J].传感器与微系统.2019

[6].邓鑫.极少网格重划分的裂纹扩展求积元模拟[D].重庆大学.2017

[7].杨文露.基于加强无网格法的水力压裂裂缝扩展模拟[J].石化技术.2016

[8].杨明泽,周立明,王晖.力电耦合扩展无网格伽辽金法在压电柔性臂断裂分析中的研究[J].应用力学学报.2016

[9].张敦福,张波,王卫东,黄盛华,李术才.单向轴压条件下内置椭圆叁维裂纹扩展无网格方法的研究[J].应用力学学报.2016

[10].王晖.含裂纹功能复合材料结构的单位分解扩展无网格伽辽金法研究[D].吉林大学.2016

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