天然河道数值模拟中网格生成中插值方法及应用

栅格翼是采用一种蜂房结构设计的升力面和控制面,和传统舵面相比具有铰链力矩小、能在较大攻角下保持升力等特点,并得到了越来越广泛的应用。由于栅格尾翼的特殊结构,网格生成具有很大的难度。本文采用了结构、非结构混合网格的办法,在弹体和栅格翼的物面附近区域,生成适合粘性计算的大长宽比的结构网格,弹体网格和栅格翼网格之间采用非结构网格进行填充,满足非结构网格和结构网格交接面的完全对接。本文基于结构/非结构网格体系采用有限体积方法求解ns方程,对不同舵偏角下的栅格翼构形进行了数值模拟,并通过实验结果对数值方法进行了验证。

无网格法数值模拟基于变分原理,采用权函数来拟合真实解,因此,权函数的构造形式至关重要。无网格法不需要网格单元,只需具体的节点信息,是一种很有前途的数值模拟方法。在已有研究工作的基础上提出一种复杂河道平面区域布点算法,利用该方法生成的离散节点可直接用于无网格法数值模拟计算,也可以进一步利用各种网格化方法,由散点生成无结构网格。为了控制散点分布密度,引入了密度控制函数。区域布点算法的一个关键技术是点包含算法,给出了一种既简便又易于实现的算法。应用实例检验了所提出的方法的可行性,并编制了fortran语言环境下的自动生成程序。

基于非结构网格对翼型表面的积冰进行了数值模拟研究.通过求解气体欧拉方程得到翼型的绕流流场,使用穿透型壁面边界模拟水滴对翼型表面的撞击,采用迭代法对水滴控制方程进行数值求解,得到翼型表面的水滴收集特性;采用不同的积冰冻结模型模拟霜冰和明冰的冻结过程;利用冰层时间推进法模拟积冰过程,基于积冰法向生长假设生成积冰外形.对naca0012翼型霜冰和明冰的结冰情况进行了预测研究,通过将冰形预测结果与实验结果进行对比说明所提出的积冰模拟方法是有效的,最后分析了积冰对翼型气动特性的影响.

基于移动最小二乘法近似函数和以有限元网格作为积分背景网格的无网格法理论,对板料冲压成形过程进行了数值模拟,利用罚函数法引入本质边界条件处理成形过程中的接触摩擦问题,并将模拟结果与有限元法计算结果进行对比,结果表明:无网格伽辽金法的计算结果与有限元法计算结果基本吻合,无网格伽辽金法作为新兴的数值计算方法,具有前后处理简单,精度高等特点,为板料冲压成形的数值模拟提供了一种有效的新方法。

采用无网格算法对二维非定常膛口流场进行了数值模拟.将膛口计算域进行点云离散,采用曲线拟合计算传播导数,用hllc格式计算数值通量,运用龙格库塔法时间推进,得到了一系列随时间顺序的数值计算结果,描述了膛口流场的形成发展过程,清楚地显示了流场波系结构的变化并对其进行了分析.计算结果与文献及实验结果相符,表明该数值计算方法可行,并且具有很好的激波捕捉能力和激波分辨率.

为了解决流固耦合问题中的物体大幅度运动带来的困难,采用ale(arbitrarylagrange-euler)动网格方法跟踪自由表面上浮体的运动。计算表明:浮体在无粘流体中的垂荡与弹簧-物体的振动模型理论解符合得较好;浮体在粘性流体中的自由横摇为阻尼运动,其横摇角度随时间的增加而减小,且在不同初始角度下运动系统的固有周期相当。在有外力力矩激励时,外力力矩的周期与系统的固有周期相当时浮体横摇运动趋于共振状态,运动幅度最大。计算结果验证了计算程序的可靠性与精度。本文方法为ale方法应用于流体-多浮体耦合运动分析奠定了基础。

基于laplace插值函数提出了一种类似于无单元伽辽金法的无网格方法——无网格自然邻接点法。该方法克服了自然单元法需要全域三角形网格以及无单元伽辽金法难以准确施加位移边界条件和材料不连续条件、形函数的计算复杂、权函数的选择困难等缺点,适合于考虑多种材料、多步施工过程等复杂岩土工程的自动数值模拟。详细讨论了这种无网格自然邻接点法的分析过程和基本理论,给出其在杆、梁、节理单元和材料不连续面等方面的处理办法,并用一些标准算例和实际的地下工程算例对本文方法的效率、精度和可靠性进行了验证。

无网格自然邻接点法及其在岩土工程数值模拟中的应用——基于laplace插值函数提出了一种类似于无单元伽辽金法的无网格方法——无网格自然邻接点法。该方法克服了自然单元法需要全域三角形网格以及无单元伽辽金法难以准确施加位移边界条件和材料不连续条件、形函...

把具有严格数学模型的模板法引入区域分解法中的子区域剖分环节,有效地解决了原有子区域剖分算法中标准定义过死和剖分规则过于烦琐的缺点.模板法和区域分解法结合成败的关键是型模板方案的有效性和健壮性.通过比较现有两种型模板方案,给出了选择型模板方案的一些启发性原则,用以指导建立有效的型模板方案;同时,详细分析其中较优方案中存在的退化情形并给出解决方法,建立了一套健壮且有效的型模板方案.最后通过多个几何区域的网格生成实例说明文中算法的正确性和有效性.

在建筑风场的数值模拟中,当前普遍采用的离散网格多是计算前一次性布置的固定网格,通常很难适应实际流场变量的变化要求。为提高数值模拟的精度,基于结构化同位网格系统及控制容积离散微分方程的方法,将适应性网格局部加密(amr)的思想引入到采用压力校正迭代算法的建筑风场模拟中,提出了一种半自适应的层块网格加密方法。该方法可结合误差分析对误差较大的区域网格实行自动判别并实施逐层块状加密。算例分析表明,该方法能在较高的效益下提高数值解的精度。

防洪模拟中的地形自适应网格生成技术——在洪水波演进过程中，地形是主要影响因素之一，根据计算区域内地形变化自动调整网格分布，可以使计算模型和计算结果能更加细致和精确地反映客观地形地貌。本文分析了江河洪水演进模拟中网格自动生成方面的需求，探讨了洪...

浅谈版式设计中网格系统的构建方法 摘要：版式设计作为现代设计艺术的重要组成，可以对视觉传 达效果的改善提供重要帮助。而网格系统作为版式设计中最为重要 的环节，具有自身的形式与特征。文章从网格系统设计的创意规律、 种类入手，重点的对网格系统的设计内容进行了论述。 关键词：版式设计；网格系统；比例 网格可将版面的构成元素如点、线、面协调一致地编排在版面 上。网格系统在实际版式设计中具有比例感、统一感和准确感强烈 等版面艺术特点，伴随着当今时代信息量大而快速传播的要求，网 格系统在版式设计中已经越发引得人们的重视，因此有必要对其构 建方法进行探讨。 1网格系统设计的创意规律 1.1根据主题要求确定网格风格的设计 由于网格的数量以及设计的主题与媒介的特点有着极为密切的 关系，为此一般在娱乐性的主题上使用活跃的版面设计，例如复合 网格系统设计；而在严肃的主题上使用理性的版面设计，例如对称 式网格

浅谈版式设计中网格系统的构建方法

采用数值模拟的方法研究天然气管道减阻剂的雾化加注过程,首先对气体管道入口段的稳态流场进行模拟,得到收敛的气流场,再将减阻剂作为一系列离散相雾滴从入口喷嘴注入后进行耦合计算,分析各雾化条件对雾滴索泰尔平均直径(smd)及其在入口段管壁上吸附特性的影响。模拟结果表明:喷雾压差、喷雾流量、喷嘴直径和喷射角度是影响天然气管道减阻剂减阻效果和减阻距离的关键因素。喷雾压差越大,喷雾流量越小,雾滴的smd越小,越容易吸附在入口段的管壁上;喷嘴直径和喷射角度对雾滴的smd影响不大,但喷射角度较小时,雾滴能被气流携带更长距离。研究成果可为天然气减阻剂的工程应用提供一定的理论指导。(图6,表5,参17)。

讨论组合网格法(compositegridmethod,cgm)在有限元程序自动生成系统平台(finiteelementprogramgenerator,fepg)上的具体实现。该算法在整个求解区域上采用粗细两套网格求解,不要求规则网格和粗细两套网格嵌套,两套网格单独剖分、互不影响,能处理复杂的问题。该算法用于实际工程计算的迭代次数少,与常用的有限元方法所求得的解相符合,具有更加广泛的应用范围,符合科学和工程计算的实际要求。对搅拌摩擦焊接问题使用组合网格法进行数值模拟,取得了理想的仿真结果。

文章研究了应用于不可压缩流体流动的simple算法来模拟黄河泥沙运移过程,尝试把同位网格中的simple算法应用到河流动力学计算中,数值实验表明该方法能够合理地反映流场和泥沙冲淤过程,在程序设计上比在交错网格中更为简洁,而且模拟结果也更加准确可靠。

针对有限元法等传统数值计算方法存在受单元网格限制、前后处理工作复杂的问题,提出应用一种数值计算方法——无网格伽辽金法,对具有简单边界条件的水利水电工程施工导流的恒定二维浅水流动问题进行了分析、计算.同时利用有限元法进行了对比计算,从流速、水位的计算结果来看,两种计算方法结果相近、误差较小,表明采用无网格伽辽金法解决此类问题是可行的.

沉湖特大桥对河道防洪影响的数值模拟——为了分析沉湖特大桥对汉江沉湖河段的防洪影响情况，建立了非正交曲线坐标下平面二雏水流数学模型，并应用该模型对汉江沉湖特大桥修建前后的水流运动情况进行了模拟。模型计算结果表明。桥梁修建后对工程附近河段水位和流...

河道拦沙坝附近的水流流态复杂,且行洪期受泥沙影响较大。河道拦沙坝对水流的影响可以通过三维水流数值计算进行分析。以某水道的拦沙坝的数学模型为计算实例,通过数值模拟出了该区域的三维流场分布,分析了拦沙坝对河道水流的流速和流场的影响特性。计算结果表明,拦沙坝对河道流场影响较大,最明显的区域为拦沙坝密集区附近,并且形成较大的涡流,对拦沙作用具有双重影响特性。

利用二维弹性有限元模型,计算了河道型水库蓄水造成的地应力变化,进而计算了走向平行于水库长轴的不同倾角断层面上库仑应力变化,以此来评价水库蓄水对库区断层稳定性的影响.结果表明,蓄水增加的压应力非常有限;如果背景应力场有利于正断层活动,蓄水可能会导致一定深度和倾角的断层更加危险;如果背景应力场有利于浅表的逆断层活动,蓄水会抑制不同倾角的逆断层活动.

由于我国的防洪措施不完善,人口密度相对较大,洪水发生时会造成严重的损失。如何合理的对河道进行设计,计算河道的洪水水位,预测洪水的演进路线和破坏力,对抗洪抢险有着重要意义。随着数值模拟在水利工程中的应用,对水力特性研究和洪水演进提供了较好的模拟数据。以公路桥到水利枢纽间的44km河道为研究对象,首先建立了浅水运动控制方程,并对该方程进行离散化。随后采用mike11hd和hec-ras两种差分格式对洪泛区河道行洪能力进行数值模拟,分析了两种软件计算水位情况。研究表明:由于两种软件的水力半径不同,hec-ras软件的计算水位较高。

数值模拟方法在置换通风中的应用——介绍了置换通风的原理、特性及其发展，分析了数值模拟技术在置换通风的应用。以fluent软件在暖通空调领域中的应用为例,综述了其对工作区域和非工作区域气流的数值模拟，分析室内污染物浓度分布的变化情况的基本流程。得出利...