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[文章]基于AutoC珩磨管AD的有限元网格半自动剖分

时间:2016-05-19 09:00来源:天圆网站 作者:admin 点击:
1 题目的提出 有限元要领是一种办理伟大工程现实题目的有用本领,普及应用在土木构筑、航空航天、铁道隧洞,水利工程等各个规模中。然而,对付有成千上万个自由度的伟大布局,使前处理赏罚技能成为有限元技能应用的瓶颈。连年来,很多科研职员致力于自动网格的

(setq l (open fn "r"))
……
2.2.1 数据说明

  1.完全铰接…点P与相交线段中的两个有用点相重合;线段和节点数量没有增进,不再另行处理赏罚。
  尽量以上的要领能满意一些较为简朴的布局计划,然而这些软件尚不成熟,天生的网格仍难以普及应用,重要的是无法满意大型伟大布局的计划,尤其针对大型及特大型的地下厂房和隧洞中,地形、地貌、地质、地下水、混凝土支护、锚索、开挖次序以及厂房中首要布局的优化部署等诸多身分,同时对付大型调压室中还必要思量机组负荷变革引起的水位变革,已经完全制约了网格自动剖分的施显现。为了工程的必要,计划职员不得不从头回得手事变图的初始状态。

1 题目的提出
(setq st () ) ) (setq t (reverse t)) (close l)
  为了获取有限元所必要的独立线段,必必要把相毗连的线段截断,成为独立的线段,即冲破网格。说明平面内两条线段的相对位置,解除线段的平行环境后,我们发明线段的虚交(两线段的沿长线有交点)环境不能影响有限元的单位组成,对付其余的线段相交举办研究和说明,总结出线段相交的三种联接方法。为利便计,我们称由DXF文件所获取线段信息中的出发点和终点均为有用点。
(while (< a ne) (setq st (nth a t))
(car st)(cadr st) (cadddr st) (caddr st)
2 AutoCAD图形的数据化要领
3 竣事
  本文回收AutoCAD举办网格半自动剖分,然后操作DXF文件完成高级说话与AutoCAD的接口,索取图形的根基数据,操作高级说话处理赏罚后,获得所必要的有限元数据。与此同时,操作AutoLISP说话举办图形表现,起源完成前处理赏罚的首要数据的提取使命。这样就满意了工程必要,担保了网格剖分的科学性和精确性,利便了网格的搜查与修改,加速了有限元说明的周期,不失为一种适用、高效的前处理赏罚要领。有用地办理了CAD图形与有限元网格数据转换之间的抵牾,将AutoCAD体系和有限元计较措施有机地团结。
  操作AutoCAD4 举办网格剖分仅必要完成首要布局的网格细分,对付占大都地区的其余部门完全可以通过AutoCAD强盛的编辑成果实现布局的半自动离散,极大地加速了布局的离散进程,缸筒,并且在布局的离散进程中远远高出了绝大大都自动剖分软件对界线前提的限定,尤其是极大的利便了工程界的必要,为有限元的主体计较打下了精采的基本。
2.2 图形数据的处理赏罚要领
(command "LINE"
  我们仅必要绘制六条线段,即AB,BC,CD,DA,EF和GH就能形成四个单位。因此,在DXF文件中,所可以或许获取的信息就只有六条线段和八个点。在有限元计较中,为了形成四个单位,我们必要有12条线段(AH,HB,BF,FC,CG,GD,DE,EA,EK,KF,GK,KH),9个节点(A,B,C,D,E,F,G,H,K)。以是,AutoCAD中绘制的线段所获取的信息,无法自动形成有限元计较所必要的线段,不能组成有限元布局计较的拓扑信息。
  当获得布局离散图时,为了对单位的组成举办搜刮和判定,引进相干线的观念。对付恣意线段AB,我们称与线段AB任一端点相连的线段为该直线的相干线,并称由A端点引起的相干线为A相干线,由B端点引起的相干线为B相干线。同时,我们称任一独立的线段为有用线段。
  有限元要领是一种办理伟大工程现实题目的有用本领,普及应用在土木构筑、航空航天、铁道隧洞,水利工程等各个规模中。然而,对付有成千上万个自由度的伟大布局,使前处理赏罚技能成为有限元技能应用的瓶颈。连年来,很多科研职员致力于自动网格的天生,取得了卓有成效的盼望。基于Delaunay的三角化的自由网格天生要领是较为成熟的要领,但不敷的是只能天生三角形单位,影响有限元的精度。四边形技能有:一类以恣意三角形网格为基本,通过Zienkiewicz1要领,形成三角形、四边形共存的网格,显然不易作为一种好网格,另一类则直接天生四边形单位,如Paving2要领,模板法3等,然而过多的限定前提影响了通用性。
2.2.2 冲破网格
参 考 文 献
5 霍新民,等.AutoLISP(12.0)措施计划.北京.地动出书社.156~190 

"c") (setq a (+ 1 a))))
(defun C:YLINE() (setq t () st () sst () )
(setq fn (getstring "Filename of MESH to read:"))
2.3 图形的表现
  操作AutoLISP5措施直接挪用AutoCAD的呼吁,使得科学计较和数据处理赏罚到达了有机的团结。因此,对付所形成的单位信息,直接运用LISP说话举办编程,完成了布局网格的表现,同时标注了单位号和节点号,以供进一步的说明,极大处所便了图形的修改与说明。以下是图形表现的部门措施:
4 郭淑芬,等.新编AutoCAD12.0用户指南.北京.科学出书社.325~345
2.3.3 相干线说明----单位的组成

(setq ne (atoi (read-line l)))
  本文在NDP-FORTRAN386平台上实现了上述成果,而且顺遂地完成了AutoLISP加载,乐成地实现了有限元布局的AutoCAD(R12 for Dos&Win同样实现)半自动网格剖分,到达了预期目标。同时,基于大大都的三维题目均是直接由平面网格推求而成,以是本文在必然水平上也可用于三维网格的数据形成。因此本措施也具有必然的通用性。
(setq st (reverse st)) (setq t (cons st t))
  操作DXF图形"接口"文件,用户可以实现图形与高级说话措施之间的数据互换。DXF图形文件中的实体段包括着绘制有限元网格时所形成的线段信息。直线LINE用组代码10、20、30代表起始点(X1,Y1,Z1),组值为该点的坐标;用组代码11、21、31来声名终点(X2,Y2,Z2),组值为该点的坐标。行使DXFOUT呼吁即可形成DXF图形文件。
1 Zienkiewicz OC and Phillips DV.An automatic mesh generation scheme for plane and curved surfaces by isoparametric 100 rdinates. Int. J. number.mesh.meng.,1971,3:519~528
  对付线段AB,天圆液压缸筒,设由端点A引起的A相干线总共为m条,对付任一线段mI,其两头点别离为A和AI;由端点B引起的B相干线总共为n条,对付任一线段nJ,其两头点别离为B和BJ。对平面上由AI、BJ点所连成的线段举办搜刮,假如线段AIBJ是平面上存在的某一有用线段,那么由四个端点A、B、BJ、AI所构成的四边形一定组成有限元所需的有用单位。由此,平面上单位的辨认就转化为对平面上的全部线段举办相干线搜刮的进程。

  对付恣意线段AB和线段CD,设交点为P 。按照点P与点A,B,C,D的相对位置来分别为三种差异环境别离处理赏罚, 最终将把由AutoCAD绘制的网格图"冲破"为有限元所必要的布局离散图。
2.1 布局的半自动离散及DXF文件
2 Blacker TD,Paving:a new approach to automated quad rilateral mesh generation, Int.J.Num.Mesh.Eng.,1991,32:811~847
  2.转动铰接…点P仅与相交线段中的一个有用点相重合;线段AB被 点P分别为线段AP和PB。将线段的数量增进一条,节点的数量稳固。
3 李华,等.一种新的全四边形网格快速天生要领--模板法.计较布局力学及其应用,996,13: 25~33
  3.牢靠端…点P与相交线段中的有用点无一重合;线段AB和CD被 点P分别为四条线段AP,PB,CP和PD。将线段的数量增进二条,节点的数量增进一个。
(setq a 0)
(责任编辑:admin)
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