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发电设备
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· 汽轮机技术·
汽轮机叶片三维有限元模型前处理
安宁、谢永慧李辛毅孟庆集
一——一亩一亩妥交通大学
擒要
谖丈采用了先将整体结构分戚子块盎行剖分、后组台成■
念·成功地解决了子块之间的联接和边界条件处理簪赢. 音千三雏结榭有限竞曹姓理方

主麓词:\.
‘一。
前⋯言、’
有限元网格的自动生成是建立有限元模
型的重要技术。
~ 的时闻用于模型的建立和数据输
入。这种情况严重地影响了有限元的推广和
应用。因此,有限元的前处理一直是非常吸引
人去研究的课题,从年代后期,人们开始
了利用计算机自动划分同格的研究,至今已

式的半自动的前处理程序相继出现,大大方
便了有限元分析和工作。但是对不规则的三
维形体有限元网格自动生成仍属世界难题之
一
, 因为它不仅取决于物体的形状,还与物体
受力位置和特性有关。目前还没有提出一种

法都针对某类结构有效。具体生成网格的方
。这也田外包型叶根直叶片分块示童街
说明有限元同格剖分是一个活跃的研究、
发领域。对于汽轮机叶片这样复杂的三维结形口中模型描述子块问的拓扑关系,
构,建立专用的汽轮机叶片前处理系统是进模型描述子块的几何模型。子块的网格
行汽轮机叶片有限元分析的前提。
本文采用把整体结构分割成能自动网格整数空间坐标系,成功地解决子块相互联接
生成的子块思想实现的剖分方法实现三维结的困难,同时给单元和边界条件的处理也带
来了方便。形成了一套完整的三维结构有限
收刊来稿元网格自动生成算法。在此基础上编恻的针
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对汽轮机叶片的有限元前处理软件取得了满. 子块几何结构的模型描述
意的结果模型没有反映子块的面、边、顶点
等几何信息,不能直接操作它所定义的物体。
整体结构的模型与子块因此子块的几何形状采用三维实体造形的另
一种描述方法一模型,
的模型模型是以物体边界为基础
. 整体结构的分割与模型描述的、定义与描述几何形体的完整和显式的表
物体的结构一般是比较复杂的,进行有达方法。即每个物体都由有限个面平面或曲
限元网格剖分时,
解成一系列能进行自动网格生成的子块。子定义。
块间的拓扑关系采用三维实体造形的唯一地定义了。使用模型描述物体包括
方法描述—几何与拓扑两方面的信息。物体的拓扑信息
是计算机辅助设汁中三维实体造形的一是指物体上所有的顶点、边和面之间的连接
种描述方法。它是将复杂的几何实体表示成关系;物体的几何信息描述物体的大小、尺
由一组简单的几何形体的组合,这个组合过寸、位置和形状