一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法技术

技术编号:42480682 阅读:36 留言:0更新日期:2024-08-21 13:01
本发明专利技术涉及材料设计领域中的无网格数值模拟技术领域,公开了一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,包括:S1、基于有限元前处理建模软件生成包括初始几何模型的模型网格文件,所述初始几何模型由多个有限元单元组成;S2、将所述模型网格文件中的有限元计算节点在有网格坐标系中的坐标变换至无网格模拟建模时的无网格坐标系中,得到将所述模型网格文件包围的计算空间区域;S3、将初始无网格材料点均匀无重叠的布点在所述计算空间区域中,得到无网格模拟材料点;S4、判定每个无网格模拟材料点的中心坐标所在的有限元单元,最终构建出无网格模拟模型。本发明专利技术可以实现无网格模拟中几何模型的快速构建。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料设计领域中的无网格数值模拟,具体涉及一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法


技术介绍

1、材料动态损伤断裂问题一直是计算力学领域最具挑战性的问题之一。传统基于网格划分的有限元模拟技术,由于其控制方程为微分形式的方程,裂纹、孔洞等非连续性的动态演化,将导致控制方程局部失效,因此会导致计算精度下降、收敛性变差等问题,严重时计算会直接崩溃。为弥补传统有限元计算在处理材料动态损伤断裂相关问题上的不足,近场动力学、离散元、光滑粒子法等无网格数值模拟技术逐渐在这一领域广泛使用,这类模拟技术由于计算模拟过程中不需要计算网格,因此可有效避免网格畸变、断裂等带来的难题。

2、然而,在目前的无网格模拟中,主要关注的是理论、算法、及其应用,对初始模型构建方面的研究非常欠缺,目前也没有专门针对无网格数值模拟而开发的成熟几何模型构建前处理软件和工具,这导致将无网格模拟技术应用于复杂工程问题时,常常面临几何模型构建难题。为构建出适用于无网格模拟的几何模型,需要科研人员根据模型复杂的几何形状,开发专门的模型构建程序。这个过程往往非常繁琐和耗费精力,整本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,S2的具体过程为:

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,若所述计算空间区域的体积超过设定的体积阈值,则将所述计算空间区域划分成N*M*K个子区域,将初始无网格材料点并行地在N*M*K个子区域中进行均匀无重叠的布点。

4.根据权利要求1所述的一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,S3中,将初始无网格材料点均匀无重叠的布点在所述计算空间区域中,并将布...

【技术特征摘要】

1.一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,s2的具体过程为:

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,若所述计算空间区域的体积超过设定的体积阈值,则将所述计算空间区域划分成n*m*k个子区域,将初始无网格材料点并行地在n*m*k个子区域中进行均匀无重叠的布点。

4.根据权利要求1所述的一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,s3中,将初始无网格材料点均匀无重叠的布点在所述计算空间区域中,并将布设在所述初始几何模型的有限元单元内的初始无网格材料点作为无网格模拟材料点的过程为将所有无网格材料点布设完毕,再逐一判定无网格模拟材料点的中心坐标是否属于某一有限元单元,最终构建出无网格模拟模型,具体过程为:

5.根据权利要求1所述的一种基于有限元网格的无网格模拟模型构建方法,其特征在于,s3中,将初始无网格材料点均匀无重叠的布点在所述计算空间区域中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓小良黄亚飞侯建洪
申请(专利权)人:中国工程物理研究院流体物理研究所
类型:发明
国别省市:

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