Visual+Basic在液压计算流体力学中的应用.pdfVIP

Visual Basic在液压计算流体力学中的应用 龙小武 高殿荣 王益群 (燕山大学液压研究所) 摘要ⅥsualBaslc是一种功能非常强大的基于mndows应用程序的编程语言。其强大的数据库功能使得其在各个领域的 应用越来越广泛。本文介绍了visualBa女c在开发液压计算流体力学有限元程序中的应用。 关键词，ⅥsumBaSic液压计算流体力学有限元 0引言 随着计算机的日益普及，有限元方法已成为计算流场物理量的重要工具。但由于用数值计算方法所得 到的液压元件流场有关物理量的数据量是十分巨大的，特别是对于三维湍流流场更是如此。如果不惜助于 计算可视化技术，把计算得到的大量数据转变成便于对流场直观分析和研究的可视化图象，就不可能有效 地利用计算数据对流场进行正确的理解和认识，也就不可能对流场进行正确的优化。因此，计算可视化技 术在液压元件流场的分析和优化设计中占有重要的地位。计算可视化技术是近年来迅速发展起来的一门新 Basic中 兴学科，它是研究如何把科学数据—数值，转变成可视的图形(图象)与可理解的信息…。visual 的visual的意思是说用可视化方法开发图形用户界面(GUI)。不需编写大量代码去描述界面元素的外观和 位置，而只要把预先建立的控件拖到屏幕上的合适位置即可”l。用VisualBasic开发有限元程序，其强大 的数据库功能可以满足计算的需要，其可视化功能也可以满足流场可视化的需要，很好的适应了当今液压 流体力学的发展方向”J。因此，用visualBasic开发有限元程序就成了一种有效方法。 sualBa8ic 1用 6．0对流场进行网格剖分 自从有限元方法进人工业应用以来，网格自动生成技术 的研究～直是一个很活跃的方向并已取得长足的进步“． 从最初的Dela帆ay三角划分，到现在的各种自适应网格 割分，都很好的解决了各种各样的具体问题。阿格剖分的 好坏直接关系到有限元计算结果的正确性及精度。本文的 研究对象为一液压锥阀流道流场，其边界复杂，且局部位 图1 Basic 置物理量变化剧烈。51。依此．作者用visual6．0编制 了一套程序，完成了对流道流场的网格自动剖分。其剖分 原理为：首先依照流道的形状作初步划分，将流道分成几 个规则形状，依照流场物理量变化剧烈程度确定各部分的 刮分密度，完成对各部分的网格剖分，将各部分连接起来， 并在各个剖分密度发生变化豹连接处加入过渡部分，即可 图2 Basic 完成对整个流场的网格剖分。用visual6．0的基本控 件即可实现这些功能。图1所示为两倍剖分关系图，图2所示为四倍剖分关系图。 2对方程进行有限元离散及计算 用有限元法解决液压计算流体力学问题的关键是对N．S方程和连续性方程进行离散和计算。离散的实 质是将N—S方程和连续性性方程运用到各个节点上．计算出单元内各节点的速度和压力值，然后根据单元 节点与总体节点的对应关系，将单元内各节点的压力与速度值合成为总体节点的速度与压力值”J，计算过 程涉及的数据相当庞大，且需要将其中的一些数据进行储存与输出，以便查对和检验，为后一步的可视化 6．0展示了两种连接 绘图奠定基础。用VisualBasic6．0的数据库功能可方便的实现这些目标。VisualBasic 应用程序和数据库的方法：第一种方法是使用Data控件，它是一种简单、直接的方法，程序员只需做很少 的编程工作：第二种方法是使用数据访问对象(DAO)，它提供灵活、完整的数据库控件。图3表示的是 用Data控件对数据进行保存和输出的一个界面。图4表示的是用Data控件对节点坐标对应关系进行计算、 保存和输出的一个界面。 图3