System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 数值模拟方法、电子设备、介质及程序产品技术_技高网

数值模拟方法、电子设备、介质及程序产品技术

技术编号:42685428 阅读:18 留言:0更新日期:2024-09-10 12:33
本申请涉及一种数值模拟方法、电子设备、介质及程序产品,本申请中获取离散点数据;根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的四维形函数;根据所述四维形函数得到所述结构的应力和应变分布。通过上述技术方案,本申请能够提升复杂三维结构中应力波传播模拟的准确度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及车辆,尤其涉及一种数值模拟方法、电子设备、介质及程序产品


技术介绍

1、目前,常用的应力波传播数值模拟技术主要有常规交错网格有限差分法、伪谱法和有限元法。网格类算法由于受限于稳定性条件,需在时间和空间上使用适当的步长和网格尺寸来保证计算精度和稳定性。

2、然而,网格类算法对网格质量和时间步长要求较高,导致在处理复杂几何结构时需要耗费大量的计算资源,且容易出现数值色散和耗散的问题。此外,伪谱法在处理非均匀介质中的波传播问题时表现出较大的局限性,难以进行大步长的模拟。

3、因此,现有对车辆中复杂结构的应力波传播模拟的准确度和效率较低。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种数值模拟方法、电子设备、介质及程序产品,提高对车辆中复杂结构的应力波传播模拟的准确度和效率,以至少部分的解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的,根据本申请的第一方面,提供一种数值模拟方法,包括:

3、获取离散点数据;

4、据所述离散点数据构建结构中应力波传播的四维形函数;

5、根据所述四维形函数得到所述结构的应力和应变分布。

6、可选地,所述根据所述四维形函数得到所述结构的应力和应变分布,包括:

7、将所述四维形函数引入弹性波方程,得到对应的三维弹性波方程;

8、对所述三维弹性波方程进行求解,得到所述结构的应力和应变分布。

9、可选地,所述根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的四维形函数,包括:

10、根据所述离散点数据,构建所述结构中应力波传播的一维形函数;所述一维形函数包括三维空间方向的空间形函数,以及时间方向的时间形函数;

11、将所述三维空间方向的一维形函数与所述时间方向的一维形函数组合成四维形函数。

12、可选地,所述根据所述离散点数据构建所述结构中应力波传播的空间形函数,包括:

13、获取在所述三维空间方向设置的空间离散点;

14、根据移动最小二乘算法和所述空间离散点,构建所述三维空间方向的空间形函数。

15、可选地,所述根据所述离散点数据构建所述结构中应力波传播的时间形函数,包括:

16、获取在所述三维空间方向设置的时间离散点;

17、根据移动最小二乘算法和所述时间离散点,构建所述三维空间方向的时间形函数。

18、可选地,所述根据移动最小二乘算法和所述空间离散点,构建所述三维空间方向的空间形函数,包括:

19、获取所述三维空间方向的基函数;

20、根据所述移动最小二乘算法对每个所述空间离散点进行处理,确定用于构建所述空间形函数的待定系数;

21、根据所述基函数的转置形式,以及所述待定系数,构建所述三维空间方向的空间形函数。

22、可选地,所述根据所述移动最小二乘算法对每个所述空间离散点进行处理,确定用于构建所述空间形函数的待定系数,包括:

23、根据移动最小二乘法确定每个空间离散点的实际节点值和近似值;

24、根据每个所述空间离散点的节点值与近似值的差值,确定对应的范数误差;

25、对所述范数误差进行最小化处理,得到所述三维空间方向的待定系数。

26、可选地,所述将所述三维空间方向的一维形函数与所述时间方向的一维形函数组合成四维形函数,包括:

27、将所述三维空间方向中各方向的空间形函数进行耦合,得到三维形函数;

28、将所述三维形函数与所述时间形函数耦合,得到时空边界的四维形函数。

29、可选地,所述将所述四维形函数引入弹性波方程,得到对应的三维弹性波方程,包括:

30、获取所述结构对应材料的泊松比;

31、根据所述一维形函数的一阶导数、二阶导数和单位矩阵,得到目标系数;

32、根据所述目标系数、所述泊松比和每个所述离散点的节点值,确定所述三维弹性波方程。

33、可选地,所述四维形函数表示为:

34、

35、其中,为x轴方向的空间形函数,为y轴方向的空间形函数,为z轴方向的空间形函数,为时间t方向的时间形函数。

36、可选地,所述三维弹性波方程表示为:

37、;

38、其中,为所述目标系数,,,,,,,,,,,,是与一维形函数,,,大小一致的单位矩阵,μ为泊松比,u为离散点的节点值。

39、可选地,所述对所述三维弹性波方程进行求解,得到所述结构的应力和应变分布,包括:

40、将所述三维弹性波方程的初始条件和边界条件代入所述三维弹性波方程,得到每个离散点的位移分量;

41、根据每个所述离散点的一维形函数,以及每个所述一维形函数的导数,对每个所述离散点的位移分量进行计算,得到所述结构的应力和应变分布。

42、根据本申请的第二方面,还提供一种电子设备,包括:

43、存储器,其上存储有计算机程序;

44、处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现如上所述车辆控制的方法的步骤。

45、根据本申请的第三方面,还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有程序指令,该程序指令被执行时实现如上所述的方法。

46、根据本申请的第四方面,还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现如上所述的方法。

47、本申请实施例的应力波传播数值模拟方法,通过上述技术方案,本申请首先获取离散化的离散点数据,再通过离散点数据构建结构中应力波传播的四维形函数,最后通过该四维形函数描述结构在虚拟四维空间中应力波的传播过程,从而无需预先在空间中划分精细的网格,能够摆脱应力波传播数值模拟对网格算法的依赖,减少计算资源耗费资,提升应力波传播数值模拟的准确度和效率。

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【技术保护点】

1.一种数值模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述四维形函数得到所述结构的应力和应变分布,包括:

3.根据权利要求1所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的四维形函数,包括:

4.根据权利要求3所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的空间形函数,包括:

5.根据权利要求3所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的时间形函数,包括:

6.根据权利要求4所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据移动最小二乘算法和所述空间离散点,构建所述三维空间方向的空间形函数,包括:

7.根据权利要求6所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述移动最小二乘算法对每个所述空间离散点进行处理,确定用于构建所述空间形函数的待定系数,包括:

8.根据权利要求7所述的数值模拟方法,其特征在于,所述将所述三维空间方向的一维形函数与所述时间方向的一维形函数组合成四维形函数,包括:

9.根据权利要求2所述的数值模拟方法,其特征在于,所述将所述四维形函数引入弹性波方程,得到对应的三维弹性波方程,包括:

10.根据权利要求9所述的数值模拟方法,其特征在于,所述四维形函数表示为:

11.根据权利要求9所述的数值模拟方法,其特征在于,所述三维弹性波方程表示为:

12.根据权利要求9所述的数值模拟方法,其特征在于,所述对所述三维弹性波方程进行求解,得到所述结构的应力和应变分布,包括:

13.一种电子设备,其特征在于,包括:

14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有程序指令,该程序指令被执行时实现权利要求1-12中任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1-12中任一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种数值模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述四维形函数得到所述结构的应力和应变分布,包括:

3.根据权利要求1所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的四维形函数,包括:

4.根据权利要求3所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的空间形函数,包括:

5.根据权利要求3所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述离散点数据构建结构中应力波传播的时间形函数,包括:

6.根据权利要求4所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据移动最小二乘算法和所述空间离散点,构建所述三维空间方向的空间形函数,包括:

7.根据权利要求6所述的数值模拟方法,其特征在于,所述根据所述移动最小二乘算法对每个所述空间离散点进行处理,确定用于构建所述空间形函数的待定系数,包括:

8.根据权利要求7所述的数值模拟方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄震天丁甲东孙亚轩刘朝辉
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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