一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法技术

技术编号:42704820 阅读:17 留言:0更新日期:2024-09-13 11:58
本发明专利技术公开的一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,包括以下步骤:将分析的构件对象分解离散,根据分解离散后各单元所占网格位置确定截面形状及单元所在位置;利用能进行矩阵运算的数学工具,用网格来表示截面,通过截面网格定坐标,用矩阵数列代表整个构件截面;通过对所有截面的图数结合赋值模拟,实现构件信息的矩阵化。本发明专利技术采用这种空间网格模拟构件截面,通过建立离散网格单元,采用数形结合的方式,利用一种网格坐标的矩阵定位法,利用多维数字矩阵记录网格数据,可建立统一的结构构件输入与分析模块,能够以最直观、最简洁的方式实现对结构体系进行模拟,并提供可观有效的分析结果显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机辅助工程及有限元分析领域,具体涉及一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法


技术介绍

1、用有限元法进行结构分析是将结构离散为以有限个结点为广义坐标点的多自由度系统,目前一般采用纤维模型或多弹簧模型来模拟结构梁、柱、剪力墙,通过逐步细化弹簧单元数,在合理的简化程度与必要的计算精度之间寻求最优解。通过选择结点的自由度,建立单元刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵和结点力矩阵,进而建立整个系统的运动方程并处理已知的边界条件和初始条件,进而求解系统的动力特征和在复杂多工况下的结构反应。

2、而利用程序语言实现结构有限元计算则是一个复杂的过程,涉及到几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件和载荷施加、刚度矩阵组装、方程求解和结果后处理等多个步骤。目前开发的大型结构有限元软件,其复杂程序的开发设定与计算模拟,对于广大的结构工程师而言,基本是一个黑匣子存在,讳莫如深。一般程序编写人员对结构力学原理及技术细节了解不多,很少理解计算的来龙去脉,而结构工程师对结构计算软件的模拟知之甚少,认为晦涩难懂。对土木工程而言,其无法精细的材料模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,其特征在于,对于分解离散后的各单元网格,每个网格在局部坐标下均有相应的网格数位置 (x,y),根据采用的网格精度a*a,得到网格的单元坐标a*( x -1)+ a/2, a *( y -1)+a/2]。

3.根据权利要求1所述的一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,其特征在于,所述用矩阵数列代表整个构件截面,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种用以结构模拟计算的数形结合网格...

【技术特征摘要】

1.一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,其特征在于,对于分解离散后的各单元网格,每个网格在局部坐标下均有相应的网格数位置 (x,y),根据采用的网格精度a*a,得到网格的单元坐标a*( x -1)+ a/2, a *( y -1)+a/2]。

3.根据权利要求1所述的一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,其特征在于,所述用矩阵数列代表整个构件截面,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种用以结构模拟计算的数形结合网格矩阵截面分析方法,其特征在于,对于各种截面形式、各种材料的柱、梁及墙体结构,采用考虑不同的剪切变形以及刚度取值初始化构件,通过矩阵的运算赋值操作,依次得到网格单元的刚度、截面力学特征,进一步凝聚集成构件的刚度矩阵,建立单元刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵和结点力矩阵,再形成整个结构体系的刚度矩阵,质量矩阵,进而建立整个系统的运动方程,最后,通过处理已知的边界条件和初始条件,求解系统的动力特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗荣利刘雨琪闫铭铭谢能俏肖少华
申请(专利权)人:中建五局第三建设深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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