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为基于NURBS的等几何分析生成3D修剪元素。 (英语) Zbl 1404.65268号

摘要:在传统的基于三维NURBS的等几何分析(IGA)中,需要从导入的CAD模型生成离散化的三维模型。由于CAD文件仅包含3D对象的表面信息,因此IGA需要生成3D网格和三变量基函数。在CAD系统中,经常使用布尔差分运算,即所谓的“修剪”来创建复杂对象。为了将修剪信息直接用于分析,需要定义修剪元素,并需要它们的集成方案。本文给出了修剪元素的搜索、分类、分解和集成规则。在此过程中,定义了七类广义修剪元素。由于不可能覆盖所有可能的三维几何体,因此需要处理七分之三由拉伸形成的修剪图元。介绍了裁剪元素的分解规则,并采用曲面四面体单元对裁剪元素进行积分。对于曲面四面体单元的数值积分,发展了类似于三维NEFEM的积分格式。为了演示所开发元素的使用,我们处理了两个修剪体积的数值示例。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65D07年 使用样条曲线进行数值计算

软件:

ISOGAT公司
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 艾格纳,M。;Heinrich,C。;Juttler,B。;皮尔格斯托弗,E。;B.西蒙。;Vuong,A.V.,等几何分析的扫描体积参数化,Proc。第13届IMA国际表面数学会议XIII,19-44,(2009),Springer-Verlag·Zbl 1253.65182号
[2] Bazilevs,Y。;Calo,V.M。;Cottrell,J.A。;埃文斯,J.A。;休斯·T·J·R。;利普顿,S。;斯科特,医学硕士。;Sederberg,T.W.,使用T样条的等几何分析,计算。方法应用。机械。工程,199,229-263,(2010)·Zbl 1227.74123号
[3] Bazilevs,Y。;Calo,V.M。;休斯·T·J·R。;Zhang,Y.,等几何流体-结构相互作用:理论、算法和计算,计算。机械。,43, 3-37, (2008) ·Zbl 1169.74015号
[4] 本森·D·J。;Bazilevs,Y。;徐,M.C。;Hughes,T.J.R.,等几何壳层分析:Reissner Mindlin壳层,计算机。方法应用。机械。工程,199,276-289,(2010)·Zbl 1227.74107号
[5] Chen,L。;B.西蒙。;Klinkel,S.,基于NURBS的Galerkin方法,用于分析边界表示中的实体,计算。方法应用。机械。工程,305777-805,(2016)·Zbl 1425.74456号
[6] Cottrell,J.A。;Reali,A。;Bazilevs,Y。;Hughes,T.J.R.,结构振动的等几何分析,计算。方法应用。机械。工程,195,5257-5296,(2006)·Zbl 1119.74024号
[7] 杜斯特,A。;Parvizian,J。;杨,Z。;Rank,E.,固体力学三维问题的有限单元法,计算。方法应用。机械。工程师,1973768-3782,(2008)·Zbl 1194.74517号
[8] 埃斯科瓦尔,J.M。;Cascón,J.M。;罗德里格斯,E。;黑山,R.,基于网格优化的三元T样条实体建模新方法,计算。方法应用。机械。工程,200,3210-3222,(2011)·Zbl 1230.74223号
[9] 哈,Z.H。;Kim,H.J。;Youn,S.K.,《等几何分析的层次叠加局部细化方法》,国际计算杂志。方法,11,5,1350074,(2014)·Zbl 1359.65254号
[10] 休斯·T·J·R。;Cottrell,J.A。;Bazilevs,Y.,等几何分析:CAD,有限元,NURBS,精确几何和网格细化,计算。方法应用。机械。工程,194,4135-4195,(2005)·Zbl 1151.74419号
[11] Hur,J.Y.[2012]“利用等几何分析进行三维形状优化的研究”,硕士论文,KAIST。
[12] Kiendl,J。;英国Bletzinger。;Linhard,J。;Wüchner,R.,用基尔霍夫-洛夫元素进行等几何壳体分析,计算。方法应用。机械。工程,198,49-52,3902-3914,(2009)·Zbl 1231.74422号
[13] Kim,H.J。;Seo,Y.D。;Youn,S.K.,修剪CAD曲面的等几何分析,计算。方法应用。机械。工程,1982982-1995,(2009)·Zbl 1229.74131号
[14] Kim,H.J。;Seo,Y.D。;Youn,S.K.,任意复杂拓扑问题的修剪技术等几何分析,计算。方法应用。机械。工程,1992796-2812,(2010)·Zbl 1231.74483号
[15] Kim,J.Y。;Youn,S.K.,《使用砂浆法进行等几何接触分析》,国际期刊数值。方法工程,891559-1581,(2012)·Zbl 1242.74131号
[16] 马丁·T。;Cohen,E.,《通过尊重多种材料实现复杂物体的体积参数化》,计算。图表。,34, 187-197, (2010)
[17] 马丁·T。;科恩,E。;Kirby,R.M.,体积参数化和使用调和函数的三元B样条拟合,计算。辅助几何设计。,26, 648-664, (2009) ·兹比尔1205.65094
[18] 帕克,B.U。;Seo,Y.D。;西格蒙德,O。;Youn,S.K.,基于等几何分析的Stokes流问题的形状优化,结构。多磁盘。选择。,48, 965-977, (2013)
[19] Piegl,L。;Tiller,W.,《NURBS图书(视觉传达专著)》,(1997年),纽约斯普林格·弗拉格出版社·Zbl 0868.68106号
[20] Schillinger博士。;戴德,L。;斯科特,医学硕士。;埃文斯,J.A。;Borden,M.J。;等级E。;Hughes,T.J.R.,基于NURBS自适应分层细化、浸没边界方法和T样条CAD曲面的等几何设计贯穿分析方法,计算。方法应用。机械。工程,249-252,116-150,(2012)·Zbl 1348.65055号
[21] 施密特,R。;Wüchner,R。;Bletzinger,K.-U.,三元nurbs几何的等几何分析,计算。方法应用。机械。工程,241-244,93-111,(2012)·Zbl 1353.74079号
[22] 斯科特,医学硕士。;辛普森,R.N。;埃文斯,J.A。;利普顿,S。;博尔达斯,S.P.A。;休斯·T·J·R。;Sederberg,T.W.,使用非结构化T样条的等几何边界元分析,计算。方法应用。机械。工程,254197-221,(2013)·Zbl 1297.74156号
[23] Sederberg,T.W。;Cardon,D.L。;Finnigan,G.T。;北半球。;郑洁。;Lyche,T.,T样条简化和局部精化,ACM Trans。图表。,23, 3, 276-283, (2004)
[24] Sederberg,T.W。;郑洁。;贝克诺夫,A。;Nasri,A.,T形样条和T形nuccss,ACM Trans。图表。,22, 3, 477-484, (2003)
[25] Seo,Y.D。;Kim,H.J。;Youn,S.K.,形状优化及其在基于等几何分析的拓扑设计中的扩展,国际固体结构杂志。,47, 1618-1640, (2010) ·Zbl 1194.74275号
[26] Seo,Y.D。;Kim,H.J。;Youn,S.K.,使用修剪样条曲面的等几何拓扑优化,计算。方法应用。机械。工程,1993270-3296,(2010)·Zbl 1225.74068号
[27] 塞维利亚共和国。;Fernández-Méndez,S。;Huerta,A.,NURBS增强有限元法(NEFEM),国际期刊编号。方法工程,76,56-83,(2008)·Zbl 1162.65389号
[28] 塞维利亚,R。;Fernández-Méndez,S。;Huerta,A.,3D NURBS增强有限元法(NEFEM),国际期刊编号。方法工程,88,103-125,(2011)·Zbl 1242.78032号
[29] 斯坦因,P。;徐,M.-C。;Bazilevs,Y。;Beucke,K.,基于操作员和模板的立体几何建模,用于等几何分析,并应用于垂直轴风力涡轮机仿真,计算。方法应用。机械。工程师,213-216,71-83,(2012)
[30] 特米泽,I。;Wriggers,P。;Hughes,T.J.R.,NURBS等几何分析中的接触处理,计算。方法应用。机械。工程,200,1100-1112,(2011)·Zbl 1225.74126号
[31] Vuong,A.-V。;Giannelli,C。;Jüttler,B。;Simeon,B.,等几何分析中自适应局部细化的分层方法,计算。方法应用。机械。工程,200,3554-3567,(2011)·Zbl 1239.65013号
[32] Wandzura,S。;Xiao,H.,三角形上的对称求积规则,计算。数学。应用。,45, 1829-1840, (2003) ·Zbl 1050.65022号
[33] 王,X。;钱,X.,构建三元B样条实体的优化方法,计算。辅助设计。,46, 179-191, (2014)
[34] 王,W。;Zhang,Y。;刘,L。;Hughes,T.J.R.,由任意亏格拓扑的边界三角形构造三元实体T样条,计算。辅助设计。,45, 351-360, (2013)
[35] 徐,G。;穆兰,B。;杜维涅奥,R。;Galligo,A.,等几何应用中多块计算域的适用于分析的体积参数化,计算。辅助设计。,45, 395-404, (2013)
[36] Zhang,Y。;王,W。;Hughes,T.J.R.,基于零生成几何边界表示的实心T样条构造,计算。方法应用。机械。工程,249-252185-197,(2012)·Zbl 1348.65057号
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