[发明专利]越过定向空间边界后相变的两相材料的数值模拟方法及系统

权利要求书

1.一种越过定向空间边界后相变的两相材料的数值模拟方法，其特征在于，包括：

安装有至少一个应用模块的计算机系统接收两相材料的定向空间边界的定义和有限元分析模型，所述有限元分析模型包括多个用于表示两相材料的有限元，每个有限元与包括分别与两相材料的第一和第二相相对应的第一和第二组材料属性的材料标识符相关联，两相材料在越过定向空间边界后由第一相变为第二相；

由所述至少一个应用模块由所述接收到的定义确定材料流动方向和定向空间边界的类型，所述类型是瞬时相变类型或渐进相变类型；

由所述至少一个应用模块初始分配第一组材料属性给所有有限元；以及

由所述至少一个应用模块执行时间推进模拟，所述时间推进模拟使用有限元分析模型来获取两相材料在材料流动方向上移动的数值模拟的结构行为，在时间推进模拟期间的多个求解周期的每一个周期中，对于瞬时相变类型，分配处于同一材料标识符下的第二组材料属性给确定已经越过定向空间边界的有限元；对于渐进相变类型，通过处于同一材料标识符下的第一和第二组材料属性的插值，为确定位于定向空间边界的有限元计算一组新的材料属性；用根据相同的材料标识符集合在一起的有限元计算数值模拟的结构行为。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，瞬时相变类型的定向空间边界包括由第一和第二节点确定的平面，第一节点位于平面上作为位置，连接第一节点到第二节点的向量形成材料流动方向。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定已经越过定向空间边界的有限元是通过检查所述确定已经越过定向空间边界的有限元触及定向空间边界的位置来实现。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，渐进相变类型的定向空间边界包括第一和第二平面，由位于第一平面上的第一节点和位于第二平面上的第二节点确定，连接第一节点到第二节点的向量形成材料流动方向。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，转变区域位于第一和第二平面之间。

6.一种越过定向空间边界后相变的两相材料的数值模拟系统，其特征在于，包括：

主存储器，用于存储至少一个应用模块的计算机可读代码；

与主存储器相连的至少一个处理器，所述至少一个处理器执行位于主存储器中的计算机可读代码以使所述至少一个应用模块通过以下方法执行操作：

接收两相材料的定向空间边界的定义和有限元分析模型，所述有限元分析模型包括多个用于表示两相材料的有限元，每个有限元与包括分别与两相材料的第一和第二相相对应的第一和第二组材料属性的材料标识符相关联，两相材料在越过定向空间边界后由第一相变为第二相；

由所述接收到的定义确定材料流动方向和定向空间边界的类型，所述类型是瞬时相变类型或渐进相变类型；

初始分配第一组材料属性给所有有限元；和

执行使用有限元分析模型时间推进模拟，所述时间推进模拟来获取两相材料在材料流动方向上移动的数值模拟的结构行为，在时间推进模拟期间的多个求解周期的每一个周期中，对于瞬时相变类型，分配处于同一材料标识符下的第二组材料属性给确定已经越过定向空间边界的有限元；对于渐进相变类型，通过处于同一材料标识符下的第一和第二组材料属性的插值，为确定位于定向空间边界的有限元计算一组新的材料属性；用根据相同的材料标识符集合在一起的有限元计算数值模拟的结构行为。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，瞬时相变类型的定向空间边界包括由第一和第二节点确定的平面，第一节点位于平面上作为位置，连接第一节点到第二节点的向量形成材料流动方向。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述确定已经越过定向空间边界的有限元是通过检查所述确定已经越过定向空间边界的有限元触及定向空间边界的位置来实现。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，渐进相变类型的定向空间边界包括第一和第二平面，由位于第一平面上的第一节点和位于第二平面上的第二节点确定，连接第一节点到第二节点的向量形成材料流动方向。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，转变区域位于第一和第二平面之间。