[发明专利]使用显式有限元分析、采用子循环和质量缩放的组合技术数值模拟产品的结构性能

摘要

本发明公开了使用显式FEA、采用子循环和质量缩放的组合技术数值模拟产品的结构性能的方法和系统。指定代表一产品的FEA模型、以及指定用于该产品的时间推进模拟的最小时间步长（Δtmin）。建立N个元素组，其中第一元素组与作为所需的最小时间步长的Δtmin相关联，而其他元素组根据公式Δti=2i-1Δtmin，n=1,2，...,N与整数倍数的Δtmin相关联。基于有限元各个新的Δtcr将有限元周期性再分类为N个元素组。为了确保在用户指定的最小时间步长下处理FEA模型中的所有有限元，将适当数量的质量缩放应用于在第一元素组中已经变得过小以至于不能维持稳定解的那些有限元。

主权项

一种使用显式有限元分析（FEA）、采用子循环和质量缩放的组合技术数值模拟产品的结构性能的方法，其特征在于，所述方法包括：在计算机系统中接收FEA模型和最小时间步长（Δtmin），所述计算机系统具有安装其上的显式FEA应用模块，所述FEA模型代表由具有相关联材料属性的多个节点和多个有限元定义的产品，所述最小时间步长用于所述产品的时间推进模拟；建立N个元素组，其中第一元素组与所述最小时间步长相关联，剩余的所述N个元素组与整数倍数的所述最小时间步长相关联，其中N是大于1的完整数；基于所述有限元的各个临界时间步长将所述有限元分类为所述N个元素组；将适当数量的质量缩放应用于在所述第一元素组中过小以至于不能维持稳定解的那些有限元；以及通过使用FEA模型、采用在所述计算机系统中执行的显式FEA应用模块实施时间推进模拟，在许多主求解循环和每个主求解循环的一个或多个子求解循环中获得模拟结构性能；所述显式FEA应用模块基于所述有限元的各个新的元素临界时间步长、通过所述有限元的周期性再分类应用子循环和质量缩放的组合技术，以及所述显式FEA应用模块将适当数量的质量缩放应用于在所述第一元素组中已变得过小以至于不能维持稳定解的那些有限元。