Advanced Numerical Simulation Methods: From CAD Data Directly to Simulation Results

Книга посвящена современным методам численного моделирования, которые позволяют перейти от CAD-данных непосредственно к результатам симуляции, минуя трудоемкий этап построения расчетной сетки. Автор, известный эксперт в области вычислительной механики, предлагает новый подход, основанный на использовании NURBS-функций и изогеометрического анализа.

В первой части книги подробно рассматриваются математические основы: базисные функции, включая B-сплайны и NURBS, а также методы описания геометрии — кривые, поверхности, поверхности вращения и лофтинг. Особое внимание уделяется работе с NURBS-поверхностями с вырезами и бесконечными патчами.

Далее автор описывает структуру CAD-данных (формат IGES) и способы их использования в численном моделировании. Читатель узнает, как извлекать геометрическую информацию из CAD-систем и преобразовывать ее в пригодный для анализа вид.

Основная часть книги посвящена численным методам: методу Ритца, методу конечных элементов, изогеометрическому анализу и их применению к одномерным и двумерным задачам. Рассматриваются вопросы сходимости, h- и p-адаптации, а также работа с несколькими NURBS-патчами.

Завершается книга рассмотрением пластин и оболочек на основе теории Кирхгофа, с примерами, включая знаменитую задачу о цилиндрической оболочке Скорделиса. Книга содержит множество практических примеров и программных реализаций, что делает ее полезной для инженеров-расчетчиков, исследователей и студентов старших курсов.