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ts,无网格法,会是CAE未来的发展趋势吗?-在线汽车维修疑问支持网站,为您的新车保驾护航

admin 2019-05-12 319°c

导读:无网格法也代表了CAE未来的一种开展土茯苓的成效与作用趋势,信任未来会有更多的无网格法会被引进到更多商业软件中,以破解传统网格难以剖析的数值模仿问题。

作者:e-works 吴星星| 来历:e-works

导言

因为传统ts,无网格法,会是CAE未来的开展趋势吗?-在线轿车修理疑问支撑网站,为您的新车保驾护航的依据网格的算法,存在构成网格时的核算成本高、应力精度低、自适应剖析困难、对某些问题剖析的局限性(如冲压变形等大变形问题、裂纹扩展问题、流固耦合问题、爆破问题)等问题,而无网格法可以避开网格重构,有用处理网格算法难以剖析的ts,无网格法,会是CAE未来的开展趋势吗?-在线轿车修理疑问支撑网站,为您的新车保驾护航数值模仿问题,因而,友谊年月无网格法越来越遭到人们的注重。

无网格法的前生今文件夹世

跟着核算技术和核算机核算水平的不断提高,数值模仿办法逐步运用到了力学的各个范畴。网格离散法,包含有限元、有限差分、有限体积等办法,作为呈现较早的数值模仿办法,广泛地运用到了力学新婚之夜的相关核算中。

可是,网格数值模仿办法并非白璧无瑕,也存在一些难以处理的问题。例如在流体力学模仿中,因为流体力学模仿是个杂乱的进程,存在极点变形、自在液面以及物质运动交界面等问题,在运用网格数值模仿时,会呈现网格歪曲导致核算不收敛或电视柜者发生很大的核算误差;再如在模仿大变形问题时,包含高速磕碰、水底爆破现象、裂纹动态扩展、流固耦合以及金属冲压成型等,用网格数值模仿办法也不能得到抱负作用。无网格法正是在这些布景下开展起来的。

依据无网格Galerkin法的铸造模型

无网格法(Meshless Method or Mesh-Free Method)最早ts,无网格法,会是CAE未来的开展趋势吗?-在线轿车修理疑问支撑网站,为您的新车保驾护航呈现于19憋尿故事世纪70年代,这时候开展较为缓慢。1977年,Lucy L B、Gingold R A等人初次提出了润滑质点流体动力学办法(SPH),并将该办法成功运用于天体物理的范畴中。1981年,Lancaster较为体系地研讨了移动最小二乘法。

无网格法——依据SPH算法的事例

20世纪90年缓刑代,世界核算力学界掀起了无网格法的研讨热潮,出现了10余种无网格办法,首要包含:辐射元法(DEM)、无网格Galerkin法(EFG)、重构核粒子法(RKPM)、有限点法(FPM)、Hp云团法(Hp clouds)、径向基函数法(RBF)、无网格部分Petrov Galerkin法(MLPG)、单元分解法(PUM)、物质点法(MPM)等,它们之间的差异首要在于试函数的挑选和微分方程的等效方式。

比较国外核算力学研讨者对无网格法的很多研讨,国内对这方面的研讨较少,但无网格法仍然在不断开展之中。特别最近几年,因为无网格法在核算进程中不需初始区分和重构网格,直接借助于离散点来结构函数,相较于传统网格算法,无网格法不只可以确保核算的精度,并且可以减小核算的难度,特别在一些特别问题上,如模仿大变形问题——水下爆破、波浪冲击及激波管等,具有明显优势,很多的研讨人员逐步将目光放在了无网格法的研讨上。

截止穿越时空的爱恋到现在,世界和国内学者现已提出了多种不同的无网格办法,其基本思想都是在问题范畴内安置一系列的离散节点,然后选用一种与权函数或核函数有关的近似,使得某个域上的节点可以影响研讨目标上的任何一点的力学特性,从而求得问题的解。

什么是无网格法?

无网格法是在数值核算中不需要生成网格,而是依照一些恣意散布的坐标点结构ts,无网格法,会是CAE未来的开展趋势吗?-在线轿车修理疑问支撑网站,为您的新车保驾护航插值函数离散操控方程,就可方便地模仿各种杂乱形状的流场。清楚明了这种界说只对流体力学的无网格法进行了界说,扩展到其他力学范畴,无网格法可以了解黄恺嘉为依据节点来结构近似函数,以消除因为依靠网格而带来车联网的问题。

与传统数值剖析比较,无网格法具有的长处可以概略为:不需网格;简略结构高阶形状函数;简略进行自适应剖析;可以处理一些传统数值办法难以处理的问题;前处理简略等。

有限元法

无网格法

作为数值核算办法,无网格法和有限元法均需要对工程问题求解域进行离散化,从而将接连一平方千米等于多少公顷偏微分方程的核算转化为体系有限结点线性方程组的求解。两者的首要差异在于:无网格法在树立近似函数时不需要网格,依据函数迫临近似而非插值,选用不同的形函数等。

无网格法与有限元法处理问题的核算过程

现在江小鱼,无网格法有多种不同的分类办法,例如依据运用潜江的无网格函数近似办法来分类;依据公式导出办法来分类;依据域表西宁汪玉芳示法来分类。其间,无网格法依据公式导出方ts,无网格法,会是CAE未来的开展趋势吗?-在线轿车修理疑问支撑网站,为您的新车保驾护航法可沉沦以分为三类:依据配点的无网格法;依据弱式的无网格法;依据弱式和配点结合的无网格法。

1)依据配点的无网格法包含:广义有限差分法(GFDM),MFree配点法,有限点法(FPM);

2)依据弱式无网格法包含:分散单元法(DEM)、无单元Galerkin法(EFG),再生核粒子法(RKPM),无网格部分Petrov-Galerkin法(MLPG),部分径向基点插值法(LRPIM),h-p云法;

3)依据弱式和配点相结合的无网格法包含:MFree弱-强式法(MWS),润滑粒子流体动力学法(SPH)。

无网格法的开展前景

经过40多年的开展,无网格办法现已在高速冲击以及爆破、断裂力学、结构超大变形、优化、流固耦合和自在外表活动、生物力学ts,无网格法,会是CAE未来的开展趋势吗?-在线轿车修理疑问支撑网站,为您的新车保驾护航、微纳米力学等问题上有了成功的运用。特别跟着高性能核算技术的开展,无网格办法也越来越遭到各行各业工程师们的喜爱。

脱壳穿甲剖析

但坦率地讲,无网格法仍然没有有限元法开展地那么快,一起,大规模地运用无网格法也将大大添加核算时刻。因而,无网格小星星钢琴谱法首要用于不接连、大变形或应力集相亲2中区域运用,例如冲击区域、裂纹扩展区域、大变形区域等,其他区域仍以选用其他数值办法为主。但无网格法只触及离散点,经过在点云结构上离散操控方程,不存在网格质量和拓扑结构约束等问题,这打破了传统网格结构化的思想,完全脱节了结构化和网格化的思想束缚。因而,无网格法比网格算法具有更大的几许灵活性,在处理杂乱力学问题方面具有共同优势。

嵌入无网格算法的部分CAE软件列表

笔者以为,比较网格数值模仿办法,ts,无网格法,会是CAE未来的开展趋势吗?-在线轿车修理疑问支撑网站,为您的新车保驾护航无网格法的研讨前史尚短,在严厉的数学证明、核算功率、边界条件处理和工程运用事例等方面,还不能与老练的网格数值办法相媲美。但在CAE商场同性老头上,现在无网格法已被成功嵌入到了LS-DYNA、AUTODYN、XFlow、PowerFLOW、RADIOSS、VIRGO等商业李嘉臣微博软件中。由此可知,无网格法也代表了CAE未来的一种开展趋势,信任未来会有更多的无网格法会被引进到更多商业软件中,以破解传统网格难以剖析的数值模仿问题。

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