《實體模型理想化過程中的工程分析精度控制研究》是依託浙江大學，由李明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：實體模型理想化過程中的工程分析精度控制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：李明
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
實體模型理想化含特徵抑制及局部薄厚度區域降維兩部分。理想化過程降低了分析模型的幾何複雜度，提高了後續體格線模型生成及分析求解的速度和穩定性。然而，由於缺乏具體工程分析精度控制理論指導，模型理想化過程往往難以保證一定的分析精度控制，成為制約工程分析廣泛套用的瓶頸問題。為此，有別於傳統的幾何精度控制方法，本申請以工程幾何實體為研究對象，對模型理想化過程導致的工程分析精度誤差進行套用基礎研究，以提高模型理想化的可信度及自動化程度。具體包括誤差的統一解析描述，有效魯棒估計，快速數值計算及廣泛實驗驗證等內容。本申請旨在探明實體模型理想化過程對工程分析精度的影響規律，建立指導分析精度可控的理想化模型生成的套用基礎理論及實際可操作方法，滿足實際工程分析需求。
結題摘要
項目自2012年開展以來，嚴格按照項目計畫書執行，聚焦於實體模型理想化過程中的工程分析精度控制。項目進展順利，解決了一系列的核心問題，在國際重要期刊上發表了一系列論文，並為未來研究打下了良好基礎。 項目研究問題學科交叉性強（計算機、計算數學、幾何、工程等），理論性強，所牽涉物理問題複雜多樣（線性、非線性、力學、熱學），模型特徵變化多（內部、邊界、不同的邊值條件），挑戰頗大。為此，申請人採用穩紮穩打、由易至難的策略。在研究問題上，從視各特徵獨立至關注相互間影響，論文發表上從本領域CAD期刊至工程仿真領域期刊遞進。由此，在保證項目順利進展的同時，也使得此交叉研究問題獲得不同領域專家的認可。 具體而言，項目取得了如下研究成果： 1、Neumann 約束條件下的單一內部特徵：研究了熱傳導問題、線性彈性靜力學問題等下的自由或受外載約束特徵抑制情形。通過擴展前人DWR（Dual Weighted Residual）方法，轉換特徵抑制誤差為物理建模誤差實現。相關研究成果發表於Computer-Aided Design (JCAD), ACM Solid and Physical Modeling (SPM), Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering (CMAME)等. 2、任意邊值任意特徵位置：研究了非線性熱傳導問題，通過基於經典伴隨理論實現，成果發表於JCAD, SPM等。 3、Neumann條件內部特徵抑制與降維一體化：研究了薄板模型整體降維與特徵抑制同時發生情形，通過擴展方法1實現，成果發表於Computers & Structures。 4、邊界特徵間相互影響情形：前述成果均假設特徵間無影響，這裡進一步考慮邊界特徵間的相互作用，通過引入高階形狀靈敏度分析(SSA)實現，成果發表於International Journal for Numerical Methods in Engineering (IJNME)。 5、其他擴展工作：如邊界特徵與內部特徵的相互影響、整體模型簡化流程等。 同時，此交叉問題的深入研究也帶來了其他研究方向的開展。如項目申請人進一步開展了多孔模型的設計最佳化研究，獲得2015年自然科學基金面上項目的資助。
