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三维电磁场有限元数据到有限差格式的转换算法-哈尔滨工业大学学报
第42卷 第9期 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 Vol42 No9
2010年9月 JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY Sep.2010
三维电磁场有限元数据到有限差格式的转换算法
龚海军,徐达鸣,傅恒志
(哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院,哈尔滨 150001,331ghj@163.com)
摘 要:为实现电磁场作用下三维凝固传输过程高效率有限元/有限差(FEM/FDM)耦合数值计算,针对任
意三维ANSYS有限元剖分网格与有限差网格间不规则空间几何对应关系,并基于有限元数值插值原理,提
出了一种将三维有限元网格节点上的场量计算结果转换为有限差格式数据的算法.采用基于VisualFortran
66A平台的QuickWin模块及Fortran95语言编写了三维数据转换和后处理图形显示程序.经冷坩埚电磁定
向凝固等工艺三维电磁场有限元计算结果的FEM FDM数据转换及三维矢量/标量场结果显示,表明该算
→
法及计算与显示程序是成功和有效的,可为后续基于有限差法的电磁凝固传输耦合计算提供可靠的电磁场
数据和有效的图示分析手段.
关键词:电磁场;ANSYS有限元分析;FEM/FDM数据转换;后处理显示;耦合计算;电磁凝固
中图分类号:TG2497 文献标志码:A 文章编号:0367-6234(2010)09-1418-06
AnFEMFDMdataconversionalgorithmforthreedimensional
electromagneticfields
GONGHaijun,XUDaming,FUHengzhi
(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China,331ghj@163.com)
Abstract:Analgorithmforconvertingthethreedimensional(3D)electromagnetic(EM)datacalculatedon
finiteelement(FEM)nodesintoafinitedifference(FDM)formatwasproposedinordertoperformefficient
FEM/FDMcoupledcomputationsforsolidificationtransportphenomena(STP)undervariousEMfields.The
presentmethodisavailableforarbitraryspatialrelationshipsbetweentheirregularFEMandFDMmeshpat
ternsbasedontheinterpolationprincipleofFEM.Thecorrespondingprogramsforthedataconversionand
postprocessingfor3DdisplaysweredevelopedusingFortran95languageandtheQuickWinmoduleonaVis
ualFortran6.6Aplatform.ThesamplecalculationsanddisplaysforthesystemofacoldcrucibleEMdirec
tionalsolidificationshowthattheproposedFEMFDMdataconversionalgorithmissuccessfulandeffective.
ThepresentworkwillprovidereliableEMfielddataandanefficacious3Dgr
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