《一種高精度四面體單元及在汽車設計中的套用》是依託湖南大學，由何智成擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：一種高精度四面體單元及在汽車設計中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：何智成
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在現在的汽車發動機及底盤等複雜三維結構的前期設計中，有限元分析發揮了非常重要的作用，然而在其前處理中，格線剖分工作量巨大。隨著四面體單元自動化格線生成技術的出現，四面體單元受到廣大工程人員和研究者的關注。但是受到單元精度的影響，四面體的套用還不是很廣泛。為了解決以上問題，本項目將基於光滑弱-弱形式，結合有限元，無格線等技術，提出一種高效高精度的新型四面體單元，並套用於汽車零部件的靜態分析和振動噪聲分析中。本方法採用廣義的光滑Galerkin弱形式來離散系統，通過構造新型的積分域，並且通過插值域和積分域相分離，即位移通過關注的節點插值形成，而應變場通過梯度光滑操作在積分域內形成光滑的應變場，從而達到提高單元精度的目的。另外通過剛度矩陣和質量矩陣匹配，進一步提高四面體單元的精度。本項目對於推廣四面體單元來降低前處理的工作量，從而達到縮短整車開發周期的目的，為推進汽車行業進步做出積極貢獻。
結題摘要
在現在的汽車複雜三維結構的前期設計中，有限元分析發揮了非常重要的作用，然而在其前處理中，格線剖分工作量巨大，影響了有限元分析的進程。隨著四面體單元自動化格線生成技術的出現，四面體單元受到廣大工程人員和研究者的關注。但是受到單元精度的影響，四面體的套用還不是很廣泛。本項目針對四面體單元進行了研究，提出了一種高效高精度的新型四面體單元，並套用於汽車零部件的靜態及動態分析中，理論分析及實驗表明，該方法的精度和計算效率大大高於有限元四面體單元，甚至優於相同尺寸的六面體單元，具有較高的穩定性，能解決體積自鎖問題。本項目對於推廣四面體單元來降低前處理的工作量，從而為縮短整車開發周期打下了基礎。
