[发明专利]结构应变能熵表征计算及结果处理系统

说明书

技术领域

本发明属于有限元分析的技术领域，具体涉及一种结构应变能熵表征计算及结果处理系统。

背景技术

在设计或评估一套新的设计结构时需要对结构(多数情况下为装配体)在工作状态下的承载等进行有限元分析。装配体中一般含有多个接触面，接触面间的应力大小及分布的均匀性影响到结构的精度稳定性。研究表明熵值越大，接触均匀性越好。结构应变能熵表征计算及结果处理系统主要是在有限元分析之后对所关注的结构部分进行应变能密度提取，基于此计算其熵值；提取结构的应力，并输出最大值；对所关注的结构表面或者部分进行位移提取并进行位移数据的可视化。

现有技术对结构进行熵评价时需要在前处理模型中建立相应的集合，并且需要编辑模型文件在输出选项中单独对各个集合输出相应的结果，一般保存为DAT文件，然后再通过编程对输出结果进行读取、再计算才能得到所需的结果。这种方法每次都需要修改模型文件，对于不熟悉Inp文件命令的使用者无法正确编辑而造成无法提交分析。

发明内容

本发明提供了一种结构应变能熵表征计算及结果处理系统，可以自动提取分析中的各种单元、节点集合，可以让使用者仅通过点击相应按钮实现结果的输出、显示。

本发明的技术方案如下：

一种结构应变能熵表征计算及结果处理系统，包括有限元分析模型处理模块、分析计算模块、结果提取模块、结果显示模块；其中：

有限元分析模型处理模块用于对有限元分析模型文件进行编辑，并将编辑后的有限元分析模型文件自动保存在本系统的工作目录下，其中所述有限元分析模型文件包含进行有限元分析所需的信息；

分析计算模块用于将编辑后的有限元分析模型文件提交分析、终止分析、状态监控，得到结果文件，该结果文件中包含所有熵表征计算的基本数据；

结果提取模块用于读取所述结果文件中的所述的基本数据，并将该基本数据提供给使用者；

结果显示模块用于将所述基本数据以文本的形式显示出来。

本发明的有益效果：

1、本发明的结构应变能熵表征计算及结果处理可以将多个操作步骤集中在一个系统完成，不需要额外的编程进行数据处理。

2、本发明主要利用了有限元分析软件的无窗口运行模式。本系统中结果提取部分类似于有限元分析软件的二次开发，通过本系统运行相应命令进行调用。

3、有限元分析软件的二次开发中，其插件一般为多参数设置，然后单次运行，每次运行只能进行某一个或者某一组结果的提取，本系统的结果提取模块可以实现多个分析步、增量步、分析结果、节点/单元集的多次选择、修改，进行多次结果提取，亦即通过一次运行结果提取模块可以实现多次不同类型结果的提取，其中结果提取模块应变能密度时可以直接输出基于应变能密度的熵评价结果，用于评价接触面的接触均匀性。

4、本发明可以进行有限元分析模型文件(Inp文件，不是必须)的编辑，但在建立有限元分析模型时必须有相应的结果输出(如应变能密度、应力、位移等)。

5、本发明开发软件和有限元分析软件的二次开发软件相同，避免了提取结果时在不同编程语言之间数据传递造成的数据精度下降等问题。在对结构应变能密度进行提取的同时可以进行熵值计算，不需要再对有限元分析结果进行其它的数据处理，因此速度更快。

附图说明

图1为本发明结构应变能熵表征计算及结果处理系统的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种结构应变能熵表征计算及结果处理系统，其基本思想是通过后台调用有限元分析软件进行计算，并通过有限元分析软件的二次开发功能进行结果提取及对结果的再处理(如文本显示、3D点云的形式显示等)；不需要在GUI界面打开有限元分析软件，省去了GUI启动时电脑资源的大量占用。无GUI界面调用后台分析、结果提取比有GUI界面的方式速度要快。

图1为结构应变能熵表征计算及结果处理系统的流程图。如图1所示，该流程包括：

步骤1：初始化。

本步骤中，设置系统的工作路径，将所需要的资源文件复制到相应的路径下备用。若工作目录不存在，则在硬盘上创建工作目录；若目录已经存在，则只复制相应的资源文件。

步骤2、模型处理。