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曲线纤维铺放复合材料层合板结构拓扑优化方法研究
1
作者 王天立 闫超 +3 位作者 同新星 樊家辉 杨小康 元振毅 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第6期52-58,66,共8页
本文以曲线纤维铺放复合材料层合板为对象,构建了层合板单层曲线纤维铺放路径模型;结合层合板离散和单元等效原则,建立了曲线纤维铺放层合板单元等效本构关系;基于材料惩罚模式,以最小化应变能为评价结构刚度的指标,提出了体积约束下曲... 本文以曲线纤维铺放复合材料层合板为对象,构建了层合板单层曲线纤维铺放路径模型;结合层合板离散和单元等效原则,建立了曲线纤维铺放层合板单元等效本构关系;基于材料惩罚模式,以最小化应变能为评价结构刚度的指标,提出了体积约束下曲线纤维铺放复合材料层合板结构拓扑优化模型;基于有限元和移动渐近线方法求解拓扑优化模型,以获取层合板结构最优拓扑构型,采用数值算例验证设计方法的准确性。结果表明:构建的曲线纤维铺放层合板结构拓扑优化方法能够获得有效的拓扑构型,改变曲线纤维铺放路径可使悬臂梁和简支梁结构刚度分别提高36.9%和22.6%,性能得到明显改善。 展开更多
关键词 复合材料层合板 曲线纤维铺放路径 拓扑优化 本构关系
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三种孔形固体蓄热体的放热性能模拟研究
2
作者 樊家辉 贾玉贵 +5 位作者 赵建恩 张亚杰 王硕 庞雪峰 秦景 常宗越 《河北建筑工程学院学报》 CAS 2023年第2期150-156,共7页
通过Ansys Fluent软件对圆形孔、椭圆孔和圆-椭圆相互交替的异形孔三种孔形的固体蓄热体进行了相同工况下10小时放热模拟研究,得到了三种孔形的蓄热体平均温度以及18个温度测点的数值变化。根据放热性能评价标准进行计算分析后,结果表明... 通过Ansys Fluent软件对圆形孔、椭圆孔和圆-椭圆相互交替的异形孔三种孔形的固体蓄热体进行了相同工况下10小时放热模拟研究,得到了三种孔形的蓄热体平均温度以及18个温度测点的数值变化。根据放热性能评价标准进行计算分析后,结果表明:三种孔形中,异形孔固体蓄热体在经过10小时放热过程后,蓄热体平均温度最低、放热完成度以及放热均匀度最高,整体放热性能最优。 展开更多
关键词 固体蓄热 放热性能 孔形 模拟研究
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均匀参与介质的渲染方法研究 被引量：3
3
作者 王贝贝 樊家辉 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期961-969,共9页
参与介质在现实世界中广泛存在,光线在参与介质中的传播过程比在表面上的传播过程更加复杂,比如在高度散射参与介质中会发生成千上万次反射、在低散射参与介质中由于表面聚集出现体焦散效果,从而使得光线的模拟过程非常耗时。目前常用... 参与介质在现实世界中广泛存在,光线在参与介质中的传播过程比在表面上的传播过程更加复杂,比如在高度散射参与介质中会发生成千上万次反射、在低散射参与介质中由于表面聚集出现体焦散效果,从而使得光线的模拟过程非常耗时。目前常用的方法包括点、光束和路径统一模型法(unifying points,beams and paths,UPBP)以及流型探索梅特罗波利斯光线传递方法(manifold exploration Metropolis light transport,MEMLT)等,这些方法在一定程度上改进了原有方法,但是在一些特殊情况下仍然需要很长时间才能收敛。本文介绍几种针对均匀参与介质的高效渲染方法。1)基于点的参与介质渲染方法,主要通过在参与介质内分布一些点来分别加速单次、二次和多次散射的计算,在GPU(graphics processing unit)实现的基础上,最终达到可交互的效率,并且支持对任意的均匀参与介质的编辑。2)基于多次反射的预计算模型,预计算出无限参与介质中的多次散射分布,通过分析光照分布的对称性,将该分布的维度从4维减低为3维,并且将该分布应用到多种蒙特卡洛渲染方法中,比如MEMLT、UPBP等,从而提高效率。3)参与介质中的路径指导方法,通过学习光线在参与介质中的分布,该分布用SD-tree(spatial-directional tree)来表示,与相位函数进行重采样来产生出射方向。以上3种方法分别从不同角度加快了参与介质的渲染效率。 展开更多
关键词 参与介质 渲染 蒙特卡罗方法 路径指导 基于点的渲染方法 多次散射 综述 进展
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地埋管换热器渗流传热特性的研究 被引量：1
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作者 孙一博 贾玉贵 +4 位作者 秦景 王闯 宋涛 张盼 樊家辉 《河北建筑工程学院学报》 CAS 2021年第3期123-128,160,共7页
通过建立地埋管管群分层渗流换热模型,模拟地下渗流流动方向为30°时不同分层下地埋管管群周围土壤的温度分布,通过模拟可知地下渗流的流速在一定的范围内有助于减弱地埋管管群周围土壤中的冷积聚,使地埋管管群周围土壤温度恢复快... 通过建立地埋管管群分层渗流换热模型,模拟地下渗流流动方向为30°时不同分层下地埋管管群周围土壤的温度分布,通过模拟可知地下渗流的流速在一定的范围内有助于减弱地埋管管群周围土壤中的冷积聚,使地埋管管群周围土壤温度恢复快。同时引入单位井深换热量,将纯导热模型与分层渗流模型的单位井深换热量进行对比,得到分层渗流模型的换热效率要比纯导热模型的换热效率高,有利于地源热泵的长期运行。 展开更多
关键词 分层渗流换热模型 流速 单位井深换热量 纯导热模型
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航天铝基复合材料零部件超精密加工技术研究
5
作者 樊家辉 王天立 +2 位作者 徐小伟 高文革 王倩 《中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术》 2022年第3期192-194,共3页
随着社会主义的不断发展,科学技术有了很大的提高,人们对于精密加工也有了更多的了解,在本文之中将主要对于航天铝基复合材料零部件超精密加工技术研究进行全面分析。文章主要是分析了航天对精密超精密加工技术需求的特点,在此基础上讲... 随着社会主义的不断发展,科学技术有了很大的提高,人们对于精密加工也有了更多的了解,在本文之中将主要对于航天铝基复合材料零部件超精密加工技术研究进行全面分析。文章主要是分析了航天对精密超精密加工技术需求的特点,在此基础上讲解了密超精密加工技术国内外研究和应用现状,最后探讨了超精密加工技术发展重点及展望,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。 展开更多
关键词 精密加工 航天铝基 复合材料 零部件
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