[发明专利]采用结合离散元的集群来数值模拟结构失效的方法和系统

摘要

公开了采用键联离散元的集群来数值模拟结构失效的方法和系统，所述元素表示所述结构的失效部分。在计算机系统中接收表示结构的计算机网格模型。计算机网格模型包含至少多个有限元，其中包括自适应元素的子组。基于一组预定义的标准来创建每个自适应元素的离散元和连接键的对应集群。离散元和连接键初始设定为预激活状态，连接键用于在每个集群内将离散元彼此连接。通过使用计算机网格模型、利用用于处理所述自适应元素和所述离散元的对应集群的特殊方案在多个求解周期中执行预定持续时间的时间推进模拟，来获得数值计算的结构特性。

主权项

1.一种数值模拟结构失效的方法，其特征在于，包括：在其上安装有至少一个应用模块的计算机系统中接收表示结构的计算机网格模型，所述计算机网格模型包含至少多个有限元，所述有限元具有包括在其中的自适应元素的子组；采用所述应用模块，基于一组预定义的标准创建每个自适应元素的离散元和连接键的对应集群，所述离散元和连接键初始设定为预激活状态，并且所述连接键用于在每个集群内将离散元彼此连接；以及采用所述应用模块，通过使用所述计算机网格模型、利用用于处理所述自适应元素和所述离散元的对应集群的方案在多个求解周期中执行预定持续时间的时间推进模拟，来获得数值计算的结构特性，所述方案包括以下动作：(a)获得所有有限元的元素变形和全局位移；(b)根据由所述元素变形得到的塑性应变，确定哪个有限元已经失效；(c)从所述计算机网格模型中删除每个失效的自适应元素，并将对应集群中的离散元和连接键的状态从预激活改变为激活；(d)更新预激活离散元以反映每个自适应元素的全局位移和元素变形；(e)在所有激活离散元和有限元之间执行接触计算，因此在每个集群内不发生接触，且激活的键可经历结构失效；以及(f)重复下一个求解周期的动作(a)‑(e)，直至达到预定的持续时间。