一种基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法技术

技术编号:45599246 阅读:13 留言:0更新日期:2025-06-20 22:19
本申请涉及一种基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,该方法应用于机械结构与离散物料的计算过程中,包括:判断有限单元与离散单元的接触关系,当有限单元与离散单元相互独立时,选择分区耦合计算方式,采用接触力的方式进行有限单元与离散单元的耦合计算;当有限单元与离散单元存在交界面时,选择共生耦合计算方式,在交界面进行粘聚力处理;当有限单元的内力达到失效转换条件时,选择自适应转化耦合计算方式,有限单元自动转化为离散单元,离散单元继承有限单元的物理信息,并采用接触力的方式进行有限单元与离散单元的耦合计算。该方法极大提高了有限元‑离散元耦合算法对实际工程案例的适应能力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及高性能数值仿真分析,特别是涉及一种基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法


技术介绍

1、目前,数值计算方法众多,有限元算法以连续介质力学为基础,能够很好地描述机械结构部件的变形行为及应力状态,适用于求解结构宏观变形等行为。离散元算法以非连续介质力学为基础,用来解决非连续介质问题的数值模拟,非常适合模拟离散物料的接触、碰撞及运动过程。

2、在工业界常需要有限元和离散元的耦合计算,但如何构建有限单元-离散单元转换规则、如何实现有限单元到离散单元的高效数据映射、如何实现有限元算法与离散元算法的耦合计算,以进行复杂载荷下机械结构与离散物料接触、碰撞和运动过程的有效预测,是亟待需要解决的关键科学问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,该方法应用于机械结构与离散物料的计算过程中,包括:

2、s1:计算过程包括连续体至非连续体的模拟转化过程,对于模拟转化过程,构造分区耦合计算方式、共生耦合计算方式以及自适应转化耦合计算方式;

3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,该方法应用于机械结构与离散物料的计算过程中,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,其特征在于,通过多级接触搜索策略判断有限单元与离散单元的接触关系,所述多级接触搜索策略包括:搜索离散单元与离散单元之间的接触、搜索离散单元与有限单元之间的接触、搜索有限单元与有限单元之间的接触。

3.根据权利要求1所述的基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,其特征在于,采用接触力的方式进行耦合计算包括:

4.根据权利要求3所述的基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,该方法应用于机械结构与离散物料的计算过程中,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,其特征在于,通过多级接触搜索策略判断有限单元与离散单元的接触关系,所述多级接触搜索策略包括:搜索离散单元与离散单元之间的接触、搜索离散单元与有限单元之间的接触、搜索有限单元与有限单元之间的接触。

3.根据权利要求1所述的基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,其特征在于,采用接触力的方式进行耦合计算包括:

4.根据权利要求3所述的基于有限元和离散元的自适应耦合计算方法,其特征在于,接触力分为法向接触力和切向接触力;法向接触力计算式为:...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔向阳李射
申请(专利权)人:湖南迈曦软件有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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