[發(fā)明專利]使用FONVL有限元數(shù)值模擬結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)和方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810302927.9 | 申請日： | 2018-04-06 |
| 公開（公告）號： | CN108984814A | 公開（公告）日： | 2018-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 韓志東 | 申請（專利權(quán)）人： | 利弗莫爾軟件技術(shù)公司 |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 深圳永慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44378 | 代理人： | 宋鷹武 |
| 地址： | 美國加*** | 國省代碼： | 美國;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 結(jié)構(gòu)特性 數(shù)值模擬 體積變化 邊界處 求解周期 線性公式 應(yīng)變分布 計算機系統(tǒng) 求解 一階 鎖定 配置 | ||
1.一種響應(yīng)于負荷、數(shù)值模擬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性的方法，其特征在于，所述方法包括：
在其上安裝有有限元分析應(yīng)用模塊的計算機系統(tǒng)中接收表示產(chǎn)品的有限元分析模型，所述有限元分析模型包含由至少多個一階非“體積鎖定”有限元連接的多個節(jié)點，每個一階非“體積鎖定”有限元被配置為在相應(yīng)邊界處具有體積自由度，所述體積自由度被配置使得：
(a)所述每個一階非“體積鎖定”有限元的形狀函數(shù)保持相同，以及
(b)所述每個一階非“體積鎖定”有限元的剪切應(yīng)力保持恒定；
在所述每個一階非“體積鎖定”有限元的每個求解周期，通過使用有限元分析模型和有限元分析應(yīng)用模塊執(zhí)行時間推進模擬，獲得響應(yīng)于負荷的產(chǎn)品的數(shù)值模擬結(jié)構(gòu)特性，所述時間推進模擬覆蓋多個求解周期的持續(xù)時間，
基于對應(yīng)的一個體積自由度計算相應(yīng)邊界處的體積變化；以及
使用所計算的體積變化以及相應(yīng)邊界的代表性坐標(biāo)，來求解定義所述每個一階非“體積鎖定”有限元的體積應(yīng)變分布的線性公式的未知系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一階非“體積鎖定”有限元是從三維四面體單元得到的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一階非“體積鎖定”有限元是從二維三角形單元得到的。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述每個體積自由度是由兩個相鄰一階非“體積鎖定”有限元共享的標(biāo)量自由度，并且不影響所述產(chǎn)品的剛性體運動。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述每個體積自由度是共旋的，因而在所述每個一階非“體積鎖定”有限元的旋轉(zhuǎn)期間不需要更新。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相應(yīng)邊界的所述代表性坐標(biāo)是所述相應(yīng)邊界的質(zhì)心的坐標(biāo)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線性公式包含與所述每個一階非“體積鎖定”有限元中的體積自由度的數(shù)量相同數(shù)量的未知系數(shù)。
8.一種響應(yīng)于負荷、數(shù)值模擬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
輸入/輸出接口；
存儲器，用于存儲有限元分析應(yīng)用模塊的計算機可讀代碼；
連接到所述存儲器的至少一個處理器，所述至少一個處理器執(zhí)行所述存儲器中的所述計算機可讀代碼，使所述有限元分析應(yīng)用模塊執(zhí)行以下操作：
接收表示產(chǎn)品的有限元分析模型，所述有限元分析模型包含由至少多個一階非“體積鎖定”有限元連接的多個節(jié)點，每個一階非“體積鎖定”有限元被配置為在相應(yīng)邊界處具有體積自由度，所述體積自由度被配置使得：
(a)所述每個一階非“體積鎖定”有限元的形狀函數(shù)保持相同，以及
(b)所述每個一階非“體積鎖定”有限元的剪切應(yīng)力保持恒定；
在所述每個一階非“體積鎖定”有限元的每個求解周期，通過使用有限元分析模型執(zhí)行時間推進模擬，獲得響應(yīng)于負荷的產(chǎn)品的數(shù)值模擬結(jié)構(gòu)特性，所述時間推進模擬覆蓋多個求解周期的持續(xù)時間，
基于對應(yīng)的一個體積自由度計算相應(yīng)邊界處的體積變化；以及
使用所計算的體積變化以及相應(yīng)邊界的代表性坐標(biāo)，來求解定義所述每個一階非“體積鎖定”有限元的體積應(yīng)變分布的線性公式的未知系數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一階非“體積鎖定”有限元是從三維四面體單元得到的。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一階非“體積鎖定”有限元是從二維三角形單元得到的。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述每個體積自由度是由兩個相鄰一階非“體積鎖定”有限元共享的標(biāo)量自由度，并且不影響所述產(chǎn)品的剛性體運動。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述每個體積自由度是共旋的，因而在所述每個一階非“體積鎖定”有限元的旋轉(zhuǎn)期間不需要更新。
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