[发明专利]一种用于各种大量力学计算结果的比较方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种力学计算结果验证技术，具体涉及一种用于各种大量力学计算结果的比较方法。

背景技术

以往国际上的各个力学计算程序开发时，在进行计算前均已知应该得到的结果是多少。在完成程序开发后，将自己得到的结果与目标结果进行比较，以确认程序的正确性。

这个工作一般都是用表格形式给出的，其中包括目标结果，以及实际计算的结果。由此表格的比较以得到计算结果正确与否的结论。实际验证报告中还会有误差分析等内容。对于力学计算结果内容各不相同，如有位移，其输出单位是长度单位，如米；对于力，其单位可以是牛顿；还有应力等等。由于单位制的原因，还由于不同程序的结果输出顺序不同，对计算一个题目的多个程序计算结果的比较还要对不同程序的输出内容按照一个相同的顺序进行重新排序，只有这样，才可以对结果进行有效的比较。

用表格形式给出的比较分析，不容易很快得到计算结果的一致与否，也不易得到宏观的结果差距概念。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种用于各种大量力学计算结果的比较方法，将用多个程序计算一个题目的各组结果转换为统一单位下的结果，并用曲线的形式进行比较，得到多组结果的宏观计算结果差异，实现计算结果的高效验证。

本发明的技术方案如下：一种用于各种大量力学计算结果的比较方法，包括如下步骤：

（1）针对各个计算程序的计算内容，对计算结果的输出顺序进行统一；

（2）确定进行比较所要求的坐标方向和结果单位制，将各个计算程序的计算结果向此坐标方向和单位制上进行转换，同时得到各计算结果中的每个节点的变量个数ndc；

（3）对步骤（2）得到的各组转换过的结果进行分析，找出各组结果中的最大值maxi，最小值mini，确定所有组中结果的最大取值范围rang，以及各组结果中的最大节点个数Nmaxi，计算得到所有组中结果的最大点数Nd；

（4）在直角坐标系下，确定需要绘制的曲线的绘制范围，求出绘制结果点的比例系数fact；

（5）在直角坐标系下，选定一个与每组结果对应的颜色绘制结果曲线，对每个节点的结果按照垂直方向值考虑步骤（4）求出的比例系数fact进行缩放处理，水平方向上用该节点的分量数k、该节点数Nj和节点的变量个数ndc和步长dx计算具体位置，绘制曲线；一组的一种计算结果曲线绘制完成后，再开始用另外一种设定的颜色，用同样的方法绘制另一组结果对应计算结果曲线，实现各组曲线的差异比较。

进一步，如上所述的用于各种大量力学计算结果的比较方法，步骤（2）中将绘曲线图坐标的水平方向设定为计算结果各节点的每个变量位置，将绘图坐标的垂直方向设定为计算结果的大小；计算结果要在相同单位下表示，如位移用米，力用牛顿，力矩用牛顿米，不是这些单位的计算结果要全部转换到这些单位下

进一步，如上所述的用于各种大量力学计算结果的比较方法，步骤（3）中所述的所有组中结果的最大取值范围rang=max（rangi），rangi是指各组计算结果的取值范围，rangi=maxi-mini，其中，i代表组数；

所述的所有组中结果的最大点数Nd=max(Nmaxi)*ndc。

更进一步，如上所述的用于各种大量力学计算结果的比较方法，步骤（2）中，对于位移的计算结果，所述的每个节点变量个数ndc的取值为3；对于单元内力的计算结果，所述的每个节点变量个数ndc的取值为6。

更进一步，如上所述的用于各种大量力学计算结果的比较方法，步骤（4）中所述的比例系数fact=（垂直绘制范围）/rang。

更进一步，如上所述的用于各种大量力学计算结果的比较方法，步骤（5）中所述的步长dx=（水平绘制范围）/Nd。

更进一步，如上所述的用于各种大量力学计算结果的比较方法，步骤（5）中每个节点的结果缩放到垂直方向的值y=(rj-mini)×fact，其中，rj为缩放前该节点的计算值。

更进一步，如上所述的用于各种大量力学计算结果的比较方法，步骤（5）中每个节点的结果水平方向的具体位置值x=(k+(Nj-1)×ndc)×dx，其中，k的取值为1～ndc的整数。

本发明的有益效果如下：本发明所提供的方法对于多个计算结果的比较，比较的内容不再是传统的数据表格，而是用不同颜色的曲线形式表示的不同组的计算结果，将不同组的结果绘制在一起，由此，对结果的验证将非常高效，可以立刻得到多组结果的宏观计算结果差异，可以立刻判断出计算结果是否一致。此方法可以编制成计算机程序，使用将更加方便，不易出错。