[发明专利]在有限元分析中建立数字模拟刚体的方法和系统

权利要求书

1.一种在有限元分析中建立数字模拟刚体的方法，其特征在于，包括：

在安装有有限元分析应用程序模块的计算机系统中定义具有至少一个刚性有限元的有限元分析模型，所述至少一个刚性有限元中的每一个具有一组用户定义的信息，表示一个或多个物理量；

建立一个或多个模拟刚体，每个模拟刚体由至少一个刚性有限元的列表来表示，当所述列表包含多于一个的单元时，这些刚性有限元通过至少一个共享节点相互连接；及

依据与相应列表中的每个刚性有限元相对应的一组用户定义的信息，计算所述每个模拟刚体的一组物理性质，从而建立在有限元分析中被处理的每个模拟刚体以帮助用户在工程产品设计的改进中做决策。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个刚性有限元由用户定义为具有指定用于形成刚体的材料类型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个物理量包括质量密度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列表中的那些刚性有限元设置为任意形状或方位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述那些刚性有限元包括共享第一节点的第一刚性有限元和第二刚性有限元，且第一刚性有限元和第三刚性有限元共享第二节点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限元分析模型包括多个节点。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述建立一个或多个模拟刚体的步骤进一步包括：

建立一节点标记阵列，每个节点标记与所述多个节点中的对应的一个相关；

用大于所述至少一个刚性有限元的总数量的数字初始化所述节点标记阵列；及

循环通过所述至少一个刚性有限元中的所有刚性有限元一次；

在所述循环中的每个当前处理单元处，检查当前处理单元的节点的相应节点标记；

当当前处理单元的相邻单元都不位于部分创建的列表中时，用当前处理单元的标识符建立新的列表，并将相应节点标记更新为该标识符；

当当前处理单元的相邻单元都位于一特定列表中时，添加当前处理单元到所述特定列表中，并将相应的节点标记更新为该特定链表的标识符；

当当前处理单元的相邻单元位于多于一个的列表中时，合并该多于一个的列表中的所有列表到具有最小标识符的列表中，将相应节点标记更新为合并的列表的标识符。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一组物理性质包括质量、初始张量、初始动量和初始势能中的至少一个。

9.一种在有限元分析中建立数字模拟刚体的系统，其特征在于，包括：

用于存储有限元分析应用程序模块的计算机可读代码的主存储器；

连接到所述主存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器运行所述主存储器中的所述计算机可读代码，以使应用程序模块通过下面的方法执行操作：

定义具有至少一个刚性有限元的有限元分析模型，所述至少一个刚性有限元中的每一个具有一组用户定义的信息，表示一个或多个物理量；

建立一个或多个模拟刚体，每个模拟刚体由至少一个刚性有限元的列表来表示，当所述列表包含多于一个的单元时，这些刚性有限元通过至少一个共享节点相互连接；及

依据与相应列表中的每个刚性有限元相对应的一组用户定义的信息，计算所述每个模拟刚体的一组物理性质，从而建立在有限元分析中被处理的每个模拟刚体以帮助用户在工程产品设计的改进中做决策。