[發明專利]在有限元分析中建立數字模擬剛體的方法和系統

有效

• 申請號: 201010533046.1
• 申請日: 2010-10-19
• 公開（公告）號: CN102609549A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 約翰·O·霍爾奎斯特;布雷恩·韋恩斯科特
• 申請（專利權）人: 利弗莫爾軟件技術公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛;李琴

1.一種在有限元分析中建立數字模擬剛體的方法，其特征在于，包括：

在安裝有有限元分析應用程序模塊的計算機系統中定義具有至少一個剛性有限元的有限元分析模型，所述至少一個剛性有限元中的每一個具有一組用戶定義的信息，表示一個或多個物理量；

建立一個或多個模擬剛體，每個模擬剛體由至少一個剛性有限元的列表來表示，當所述列表包含多于一個的單元時，這些剛性有限元通過至少一個共享節點相互連接；及

依據與相應列表中的每個剛性有限元相對應的一組用戶定義的信息，計算所述每個模擬剛體的一組物理性質，從而建立在有限元分析中被處理的每個模擬剛體以幫助用戶在工程產品設計的改進中做決策。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個剛性有限元由用戶定義為具有指定用于形成剛體的材料類型。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個或多個物理量包括質量密度。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述列表中的那些剛性有限元設置為任意形狀或方位。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述那些剛性有限元包括共享第一節點的第一剛性有限元和第二剛性有限元，且第一剛性有限元和第三剛性有限元共享第二節點。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限元分析模型包括多個節點。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述建立一個或多個模擬剛體的步驟進一步包括：

建立一節點標記陣列，每個節點標記與所述多個節點中的對應的一個相關；

用大于所述至少一個剛性有限元的總數量的數字初始化所述節點標記陣列；及

循環通過所述至少一個剛性有限元中的所有剛性有限元一次；

在所述循環中的每個當前處理單元處，檢查當前處理單元的節點的相應節點標記；

當當前處理單元的相鄰單元都不位于部分創建的列表中時，用當前處理單元的標識符建立新的列表，并將相應節點標記更新為該標識符；

當當前處理單元的相鄰單元都位于一特定列表中時，添加當前處理單元到所述特定列表中，并將相應的節點標記更新為該特定鏈表的標識符；

當當前處理單元的相鄰單元位于多于一個的列表中時，合并該多于一個的列表中的所有列表到具有最小標識符的列表中，將相應節點標記更新為合并的列表的標識符。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述一組物理性質包括質量、初始張量、初始動量和初始勢能中的至少一個。

9.一種在有限元分析中建立數字模擬剛體的系統，其特征在于，包括：

用于存儲有限元分析應用程序模塊的計算機可讀代碼的主存儲器；

連接到所述主存儲器的至少一個處理器，所述至少一個處理器運行所述主存儲器中的所述計算機可讀代碼，以使應用程序模塊通過下面的方法執行操作：

定義具有至少一個剛性有限元的有限元分析模型，所述至少一個剛性有限元中的每一個具有一組用戶定義的信息，表示一個或多個物理量；

建立一個或多個模擬剛體，每個模擬剛體由至少一個剛性有限元的列表來表示，當所述列表包含多于一個的單元時，這些剛性有限元通過至少一個共享節點相互連接；及

依據與相應列表中的每個剛性有限元相對應的一組用戶定義的信息，計算所述每個模擬剛體的一組物理性質，從而建立在有限元分析中被處理的每個模擬剛體以幫助用戶在工程產品設計的改進中做決策。