一种基于稀疏存储格式的三维结构静力学仿真模拟方法技术
A static simulation method for 3D structures based on sparse storage format
The invention discloses a three-dimensional structural static simulation method based on a sparse storage format, belonging to the numerical solution algorithm field of the static analysis of the finite element structure, and belongs to the field of finite element numerical calculation. The grid of the original data, after the calculation of unit matrix, skip integrated total stiffness matrix, directly generate sparse storage format; finite element treatment compared to the traditional way, the invention can save a lot of memory, to achieve optimization of time performance at the same time, due to process over the integrated total stiffness matrix directly. To solve the sparse matrix format, which can greatly increase the computational scale, the matrix size can reach millions of order, to meet the demand of the vast majority of problems.
【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏存储格式的三维结构静力学仿真模拟方法
本专利技术属于有限元结构静力学分析中的数值求解算法领域，具体涉及一种基于稀疏存储格式的三维结构静力学仿真模拟方法。
技术介绍
目前，有限元静力学分析的过程一般包括进行有限元建模、计算单元刚度矩阵、集成总体刚度矩阵、计算载荷列阵、处理边界条件、求解矩阵方程组和绘制场图。这个分析过程的缺点在于总体刚度矩阵的集成和矩阵方程的求解将会产生大量的内存消耗，同时时间性能较差。其实，在总体刚度矩阵中，大多数元素都是零元素，非零元素占有很小的比例，而在计算中有作用的正是这些非零元素，以及这些非零元素所处的位置。虽然现在有些有限元问题的求解都采用了稀疏存储，但是所采用的稀疏存储的方式就是先生成总体刚度矩阵，然后从总体刚度矩阵中生成稀疏格式，是一种间接的稀疏求解方式，这样做虽然能够节省一定的内存空间，但是并没有从本质上解决问题。在文献“稀疏矩阵存储技术”[作者：张永杰，孙秦]中，描述了很多种稀疏格式存储方法，但是并没有讲解如何从最初的模型数据直接到稀疏格式。在实际的结构静力学问题的求解中，需要做到直接从有限元网格数据到稀疏存储，才能全...
【技术保护点】
一种基于稀疏存储格式的三维结构静力学仿真模拟方法，包括以下步骤：A.处理有限元模型，得到编程所需的网格数据，包括节点坐标信息和节点编号信息；B.对网格数据进行计算处理，获取该模型的棱边信息；C.划定该模型的零位移边界条件；D.计算每个单元的单元刚度矩阵，并保存结果；E.判断总体刚度矩阵的每一个节点，若该节点为0，则跳过；若不为0，则判断哪些单元对该节点产生作用，然后把相应单元叠加到该节点，同时将非零元素以及位置信息写入稀疏格式中；F.按照稀疏格式求解矩阵，绘制场图。
【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏存储格式的三维结构静力学仿真模拟方法，包括以下步骤：A.处理有限元模型，得到编程所需的网格数据，包括节点坐标信息和节点编号信息；B.对网格数据进行计算处理，获取该模型的棱边信息；C.划定该模型的零位移边界条件；D.计算每...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐立，李饶，尹俊辉，杨中海，李斌，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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