基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法及系统，涉及轧制的数值模拟技术领域。包括：依次按照网格模型重构、模型分块、多线程节点数据搜索计算步骤进行模型数据的继承和传递。模型分块可以通过减少搜索节点的范围来缩短搜索时间；多线程的使用把程序中的占据长时间的任务放到后台去处理，既可使用户界面更快响应用户操作，又可以极大提高计算效率，减少计算时间。本发明专利技术提供的方案极大的提高数据继承的速度，较好的反映继承前的模型数据分布，以此方法继承后的模型进行后续计算可获得较小误差的模拟结果。进行后续计算可获得较小误差的模拟结果。进行后续计算可获得较小误差的模拟结果。

【技术实现步骤摘要】
基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法及系统


[0001]本专利技术涉及轧制的数值模拟
，特别是指一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法及系统。

技术介绍

[0002]在轧制过程中，金属变形量较大，随着模拟的进行难免会出现较为严重的网格畸变，如果利用畸变后的网格继续进行有限元模拟，将会出现误差较大的解甚至无法计算。
[0003]在出现网格畸变后，需要暂停模拟并进行网格重构。重构时温度、应力和应变等数据信息的继承和传递是制约模拟精度的重要因素，若直接使用反距离加权平均法进行数据传递，会耗费大量的时间，严重影响后续计算。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中直接使用反距离加权平均法进行数据传递，会耗费大量的时间，严重影响后续计算的问题，本专利技术提出了一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法及系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一方面，提供了一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法，该方法应用于电子设备，包括以下步骤：S1：采用模型分块的方法对原始轧件模型进行预处理；S2：获得预处理后的轧件模型，对所述轧件模型进行网格重构，得到与原始轧件模型长度和截面形状相同，网格不同的新轧件模型；S3：将原始轧件模型沿长度方向分成若干块，根据每个分块的长度设定搜索半径R；S4：对搜索半径R与目标节点到分块边缘的位置进行判断，确定搜索位置；预设数据输出条件，输出满足条件的节点编号以及节点数据；S5：遍历计算新轧件模型中的每一个节点，通过多线程计算完成后获得新轧件模型的数据分布，完成基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承。
[0006]可选地，步骤S2还包括：通过设置多线程并行执行，对新轧件模型进行分块处理。
[0007]可选地，步骤S3中，将原始轧件模型沿长度方向分成若干块，根据每个分块的长度设定搜索半径R，包括：所述原始轧件模型根据轧件的长度和网格大小进行块数的划分；所述每一份的长度为根据轧件的长度和设定划分份数的计算值，根据划分的长度进行搜索半径R大小的预设。
[0008]可选地，步骤S4中，还包括：目标单元，所述目标单元为多个目标节点构成的单元。
[0009]可选地，步骤S4中，对搜索半径与目标节点到分块边缘的位置进行判断，确定搜索位置；预设数据输出条件，输出满足条件的节点编号以及节点数据，包括：
S41：通过判断目标节点或目标单元的搜索球对应原始轧件模型所在的块位置，以确定搜索范围是一个整球；S42：判断目标节点到分块左侧边缘的距离d1的大小；判断目标节点到分块右侧边缘的距离d2的大小，根据搜索半径R、距离d1以及距离d2确定搜索位置；S43：预设数据输出条件，利用反距离加权平均公式进行计算，输出满足条件的节点编号以及节点数据。
[0010]可选地，步骤S42中，根据搜索半径R、距离d1以及距离d2确定搜索位置，包括：若R≤d1且R≤d2，则搜索范围只限于目标节点或目标单元对应的分块内；若R>d1或R>d2，则需要同时在目标节点或目标单元所在分块的相邻分块进行搜索。
[0011]可选地，步骤S43中，预设数据输出条件，利用反距离加权平均公式进行计算，输出满足条件的节点编号以及节点数据，包括：将目标节点对应搜索的分块内到自身距离D
i
小于搜索半径R的节点编号N
i
及节点数据进行输出，其中D
i
>0；利用反距离加权平均公式进行计算，计算结果即为目标节点或目标单元的数据。
[0012]一方面，提供了一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承系统，该系统应用于电子设备，该系统包括：模型预处理模块，用于采用模型分块的方法对原始轧件模型进行预处理；网格重构模块，用于获得预处理后的轧件模型，对所述轧件模型进行网格重构，得到与原始轧件模型长度和截面形状相同，网格不同的新轧件模型；搜索半径确定模块，用于将原始轧件模型沿长度方向分成若干块，根据每个分块的长度设定搜索半径R；计算模块，用于对搜索半径R与目标节点到分块边缘的位置进行判断，确定搜索位置；预设数据输出条件，输出满足条件的节点编号以及节点数据；遍历模块，用于遍历计算新轧件模型中的每一个节点，通过多线程计算完成后获得新轧件模型的数据分布，完成基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承。
[0013]可选地，模型预处理模块，用于通过设置多线程并行执行，对新轧件模型进行分块处理。
[0014]可选地，网格重构模块，用于所述原始轧件模型根据轧件的长度和网格大小进行块数的划分；所述每一份的长度为根据轧件的长度和设定划分份数的计算值，根据划分的长度进行搜索半径R大小的预设。
[0015]一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法。
[0016]一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法。
[0017]本专利技术实施例的上述技术方案至少具有如下有益效果：上述方案中，本专利技术提供了一种可以快速将轧制后发生畸变网格模型的温度、应力和应变等数据信息继承到重划的网格模型中的方法。依次按照网格模型重构、模型分块、
多线程节点数据搜索计算步骤进行模型数据的继承和传递。模型分块可以通过减少搜索节点的范围来缩短搜索时间；多线程的使用把程序中的占据长时间的任务放到后台去处理，既可使用户界面更快响应用户操作，又可以极大提高计算效率，减少计算时间。极大的提高数据继承的速度，较好的反映继承前的模型数据分布，以此方法继承后的模型进行后续计算可获得较小误差的模拟结果。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法的流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法的模型分块示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法的发生畸变的网格温度模型图；图5是本专利技术实施例提供的一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法的网格重构并进行数据继承后的网格温度模型图；图6是本专利技术实施例提供的一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承系统框图；图7是本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术要解决的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用模型分块的方法对原始轧件模型进行预处理；S2：获得预处理后的轧件模型，对所述轧件模型进行网格重构，得到与原始轧件模型长度和截面形状相同，网格不同的新轧件模型；S3：将原始轧件模型沿长度方向分成若干块，根据每个分块的长度设定搜索半径R；S4：对搜索半径R与目标节点到分块边缘的位置进行判断，确定搜索位置；预设数据输出条件，输出满足条件的节点编号以及节点数据；S5：遍历计算新轧件模型中的每一个节点，通过多线程计算完成后获得新轧件模型的数据分布，完成基于多线程的三维轧件模型分块数据快速继承。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：通过设置多线程并行执行，对新轧件模型进行分块处理。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，将原始轧件模型沿长度方向分成若干块，根据每个分块的长度设定搜索半径R，包括：所述原始轧件模型根据轧件的长度和网格大小进行块数的划分；每一块的长度为根据轧件的长度和设定划分份数的计算值，根据划分的长度进行搜索半径R大小的预设。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，还包括：目标单元，所述目标单元为多个目标节点构成的单元。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，对搜索半径与目标节点到分块边缘的位置进行判断，确定搜索位置；预设数据输出条件，输出满足条件的节点编号以及节点数据，包括：S41：通过判断目标节点或目标单元的搜索球对应原始轧件模型所在的块位置，以确定搜索范围是一个整球；S42：判断目标节点到分块左侧边缘的距离d1的大小；判断目标节点到分块右侧边缘的距离d2的大小，根据搜索半径R、距离d1以及距离d2确定搜索位置；S43：预设数据输出条件，利用反距离加权平均公式进行计算，输出满足条件的节点编号以及节点数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S42中，根据搜索半径R、距离d1以及距...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国明，武甲文，康永林，王卓，段宏伟，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：