[发明专利]一种数据提取的热分析建模方法

权利要求书

1.一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：具体包括以下几个过程：

步骤一：有限元软件中建模、划分网格：

在有限元软件中建立要分析的有限元模型的有限元方程组形式，设置热分析单元类型，设置密度、热容系数和热传导系数，以及模型的几何尺寸，并进行网格划分；

(1)步骤二：基于有限元软件的信息计算随时间变化的系数：从有限元软件中提取单元信息文件和节点信息文件；

(2)根据单元信息文件筛选出模型的外表面；

(3)对随时间变化的系数进行有限元积分计算；

步骤三：基于有限元软件提取不随时间变化的常系数矩阵：

从有限元软件中提取热分析有限元方程组中不随时间变化的常系数矩阵的相关文件，解析文件，提取得到常系数矩阵；

步骤四：配置求解环境：

配置有限元方程组的解算环境，通过编写微分方程组求解器或者利用开源的解算器所提供的微分方程组进行求解；

步骤五：设置初始条件及边界条件：

设置要分析的有限元模型各节点的初始参数，设置外界温度、外界热流量或热辐射边界条件；

步骤六：解算模型：

解算热分析有限元方程组，求解模型中所有节点随时间变化的温度值。

2.根据权利要求1所述的一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：所述的步骤一中有限元模型的方程组基本形式为其中C代表组装的整体热容矩阵，K_c为热传导矩阵，F_q为热流载荷矩阵，T为组装后的节点温度列阵，F_q为随时间变化的系数。

3.根据权利要求1所述的一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：所述的步骤一中热分析单元类型为正六面体。

4.根据权利要求1所述的一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：所述的步骤一中网格划分规则要求划分出的单元均为规则的正六面体。

5.根据权利要求1所述的一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：所述的步骤三中不随时间变化的常系数矩阵的相关文件包括矩阵文件和节点顺序文件。

6.根据权利要求1所述的一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：所述的步骤三中提取常系数矩阵的方法包括提取整体矩阵文件进行处理方法和提取单元矩阵文件进行处理方法。

7.根据权利要求6所述的一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：所述的提取整体矩阵文件进行处理方法具体为：在有限元软件中输入提取整体矩阵文件命令以及提取节点顺序文件命令，得到哈维尔-波音格式的整体矩阵和矩阵节点顺序文件，通过解析哈维尔-波音格式文件得到大型稀疏矩阵，根据节点顺序调整该矩阵顺序，得到节点升序排列的常系数矩阵。

8.根据权利要求6所述的一种数据提取的热分析建模方法，其特征在于：所述的提取单元矩阵文件进行处理方法具体为：在有限元软件中提取单元矩阵文件，单元矩阵文件中记录了每个单元的单元矩阵；提取单元信息文件，根据其记录的每个单元的节点号，寻找单元矩阵中的元素在整体矩阵中的位置，进行有限元组集，生成节点升序排列的整体矩阵，得到常系数矩阵。