[发明专利]基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）的有限元分析的单元细分方法和系统

摘要

公开了一种用于细分在时间-推进模拟中的ALE单元的系统和方法。在时间-推进模拟中限定并使用代表物理定义域的FEA模型，其模拟物理定义域的物理现象。ALE单元中的某一些在检测到用户-限定的触发条件时被细分。所述ALE单元中的某一些的每一个被细分为许多子单元。当ALE单元包含多于一种物质时，代表各个物质的体积分数在紧接每个细分之后在每个子单元中被计算。在每个平流阶段，每个施主将它的通量映射到一个或更多受体。当施主将它的通量映射到若干受体时，每个受体计算它从施主分到的通量的份额。当施主包含多于一种物质时，每个受体必须考虑这种情形。

主权项

一种细分在时间‑推进模拟中使用的模拟物理定义域的物理现象的有限元分析（FEA）模型的任意拉格朗日‑欧拉ALE）单元的方法，所述方法包括：接收在计算机系统中具有多个ALE单元的、代表物理定义域的FEA模型，所述计算机系统具有安装于其上的基于ALE的FEA应用模块，其中，每个ALE单元为具有六个单元面的八‑节点实体有限元；以及通过进行使用服从于用户指定的条件的FEA模型的时间‑推进模拟，获得所述物理定义域的模拟的物理现象，所述进行时间‑推进模拟包括：一旦检测到用户限定的触发条件，通过将所述ALE单元中的某一些ALE单元的每一个划分为多个子单元而细分所述ALE单元中的某些ALE单元，确定并形成所述的ALE单元中的每一个的相邻单元的列表，并确定所述的ALE单元中的每一个的哪一个单元面与未细分的相邻单元靠近；在每个时间步长的第一解阶段中，通过执行所述FEA模型的FEA，获得所述的ALE单元中的每一个变形的节点位置的形式的模拟反应；以及在所述每个时间步长的第二解阶段中，将模拟反应映射到另一FEA网络，所述映射包括：基于所述变形节点位置和所述另一FEA网络的节点位置计算在所述的ALE单元中的每一个的每个单元面处的至少一个物质通量；确定在所述每个单元面处的施主以及至少一个相应的受体，所述至少一个物质通量从所述施主中流出并流入到所述至少一个相应的受体中；当所述每个单元面位于未细分的单元和细分的单元之间时，在所述至少一个相应的受体中计算将被接收的所述至少一个物质通量的各个部，否则，所述各个部在所述施主中被计算；以及将所述各个部从所述施主中分配到所述至少一个相应的受体中。