[发明专利]基于力法的Global‑Local细节有限元分析方法

摘要

本发明属于有限元分析技术，涉及一种高效、快捷、准确的根据结构总体分析结果完成局部结构细节应力分析（Global‑Local）的方法。基于力法的Global‑Local细节有限元分析方法是通过获得总体模型中所需进行的细节分析区域边界上结构内力，作为随后单独进行的细节分析模型的外力边界条件，来进行细节分析。它相对于传统以位移为边界的方法，具有高效、快捷、准确的特点。

主权项

基于力法的Global‑Local细节有限元分析方法，其特征是，该方法包括如下步骤：A建立总体分析模型：根据结构刚度进行结构离散网格化，建立正确反映结构传力关系的总体模型，并根据总体应力分析结果、设计规范要求确定需要进行细节分析的关键部位；B确定细节分析区域：根据所需细节分析结构的位置、大小、与周边的连接关系以及适当过渡区，在总体模型中确定细节分析Local区的范围及边界节点与单元，如果总体模型中过度简化的网格划分影响Local区的选择，则对总体网格进行调整，以保证Local区所受载荷符合真实的传力关系；C生成边界单元及边界节点：从总体分析模型中按指定格式生成边界节点与边界单元信息；D生成边界节点的节点平衡力：确定总体分析中需要进行细节分析的载荷工况，完成所需分析工况的含边界节点的节点平衡力输出的有限元分析；E获得Local区边界内力：根据步骤C获得的边界节点与边界单元信息及步骤D获得的总体分析结果中的节点平衡力提取Local区边界所受的结构内力，该内力将作为随后独立进行的细节分析的外载边界条件；F建立细节模型：根据细节结构的结构形式、连接关系以及受载方式情况，建立细节分析模型；G生成细节分析文件：在步骤F生成的模型中定义包括外载、刚体位移约束及接触、连接关系，并根据求解问题的特性定义求解序列，并生成相应的细节分析文件；H生成细节分析求解文件：根据Local区边界节点坐标、边界载荷、细节模型、手动输入载荷点信息、载荷点分支连接信息，采用边界载荷点自动连接技术、边界载荷点分支连接技术生成边界加载点与细节模型的连接关系，并按指定有限元求解器所需文件格式生成边界加载点连接、载荷卡并与步骤G所生成的分析文件合并生成最终细节计算分析文件；I完成细节分析求解计算：调用选定有限元求解器完成细节分析计算，获得细节分析结果。