[發(fā)明專利]有限元分析裝置及信息獲取方法、系統(tǒng)矩陣并行生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610020547.7
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105701291B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王希;蔡顯新;劉建新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空動力機械研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄;路兆強

本公開涉及一種有限元分析裝置及信息獲取方法、系統(tǒng)矩陣并行生成方法。方法包括：S11.以有限元網(wǎng)格中的第1個節(jié)點作為當(dāng)前處理節(jié)點；S12.設(shè)置當(dāng)前處理節(jié)點連接的單元數(shù)為0；S13.以有限元網(wǎng)格中第1個單元作為當(dāng)前處理單元；S14.判斷當(dāng)前處理單元中是否存在當(dāng)前處理節(jié)點；如果存在則轉(zhuǎn)至步驟S15，如果不存在則轉(zhuǎn)至步驟S14；S15.將當(dāng)前處理節(jié)點連接的單元數(shù)量加1；S16.判斷當(dāng)前處理單元是否為最后一個單元，如果是則轉(zhuǎn)至步驟S17；如果否則以當(dāng)前處理單元的下一單元為當(dāng)前處理單元，并轉(zhuǎn)至步驟S14；S17.獲取當(dāng)前處理節(jié)點連接的單元數(shù)量；S18.判斷當(dāng)前處理節(jié)點是否為最后一個節(jié)點，如果是，則結(jié)束；如果否，則以當(dāng)前處理節(jié)點的下一節(jié)點作為當(dāng)前處理節(jié)點，并轉(zhuǎn)至步驟S12。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及有限元分析技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種有限元分析裝置中節(jié)點相關(guān)信息獲取方法、涉及一種有限元分析裝置中系統(tǒng)矩陣并行生成方法以及一種有限元分析裝置。

背景技術(shù)

有限元分析裝置是(FEA，F(xiàn)inite Element Analysis)利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進行模擬，還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，通過有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。

有限元分析中一個重要步驟是將單元剛度矩陣組裝成系統(tǒng)總矩陣(常稱總剛度矩陣或總質(zhì)量矩陣等)，傳統(tǒng)技術(shù)中，多采用單元循環(huán)的方式，即按順序分別計算各個單元矩陣，隨后將其組裝到系統(tǒng)總矩陣中。

計算機通過傳統(tǒng)方法生成的系統(tǒng)總矩陣中存在大量的零元素，因而被稱之為“稀疏矩陣”。這種矩陣占據(jù)的存儲空間非常大，處理這種矩陣需耗費很長的計算時間；而且，與外存交換困難，處理大規(guī)模的有限元分析問題存在困難；此外，難以實現(xiàn)并行計算。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的部分問題或者全部問題，本公開提供一種有限元分析裝置中節(jié)點相關(guān)信息獲取方法、涉及一種有限元分析裝置中系統(tǒng)矩陣并行生成方法以及一種有限元分析裝置。

根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種有限元分析裝置中節(jié)點相關(guān)單元信息獲取方法，包括：

S11.以有限元網(wǎng)格中的第1個節(jié)點作為當(dāng)前處理節(jié)點；

S12.設(shè)置所述當(dāng)前處理節(jié)點連接的單元數(shù)為0；

S13.以有限元網(wǎng)格中的第1個單元作為當(dāng)前處理單元；

S14.判斷所述當(dāng)前處理單元的節(jié)點中是否存在所述當(dāng)前處理節(jié)點；如果存在，則轉(zhuǎn)至步驟S15，如果不存在，則轉(zhuǎn)至步驟S14；

S15.將當(dāng)前處理節(jié)點連接的單元數(shù)量增加1；

S16.判斷當(dāng)前處理單元是否為最后一個單元，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟S17；如果否，則以當(dāng)前處理單元的下一單元作為當(dāng)前處理單元，并轉(zhuǎn)至步驟S14；

S17.獲取當(dāng)前處理節(jié)點連接的單元數(shù)量；

S18.判斷當(dāng)前處理節(jié)點是否為最后一個節(jié)點，如果是，則結(jié)束；如果否，則以當(dāng)前處理節(jié)點的下一節(jié)點作為當(dāng)前處理節(jié)點，并轉(zhuǎn)至步驟S12。

在本公開的一種示例性實施例中，其中，所述步驟S18中，在判斷當(dāng)前處理節(jié)點為最后一個節(jié)點時，轉(zhuǎn)至步驟S21；所述獲取方法還包括：

S21.以有限元網(wǎng)格中的第1個節(jié)點作為當(dāng)前處理節(jié)點；

S22.以有限元網(wǎng)格中的第1個單元作為當(dāng)前處理單元；

S23.判斷所述當(dāng)前處理單元的節(jié)點中是否存在所述當(dāng)前處理節(jié)點；如果存在，則轉(zhuǎn)至步驟S24，如果不存在，則轉(zhuǎn)至步驟S25；