[发明专利]一种基于非对称有限元算法的材料尺度效应分析方法

摘要

本发明公开了一种基于非对称有限元算法的材料尺度效应分析方法，属于CAE仿真、力学分析计算领域，具体为：1）基于修正的偶应力理论建立材料的本构模型；2）对结构进行有限元网格划分，得到有限元网格模型；3）使用高性能的非对称有限元算法进行数值求解，并提取出最大位移值与最大应力值；4）将有限元网格模型精细化处理后重复步骤3的操作，并判断参考指标是否能够满足收敛性条件或精度要求。本发明解决了常规有限元方法分析材料尺度效应效率低下、精度不足的问题。该方法还具有更好的灵活性与适用性，能够嵌入到现有的商业有限元软件中，从而可以求解更广泛的工程结构。

主权项

1.一种基于非对称有限元算法的材料尺度效应分析方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：基于修正的偶应力理论对材料的本构模型进行简化，确定材料的拉梅常数与特征尺度参数；步骤二：在步骤一的基础上建立结构的力学模型，然后使用软件进行网格划分得到有限元网格模型；步骤三：使用非对称有限元算法对步骤二建立的力学模型进行求解，然后从计算结果中提取出位移与应力各自的最大值；步骤四：对有限元网格模型进行精细化处理，然后再次使用非对称有限元算法进行求解，并得到一组新的最大位移值与最大应力值；步骤五：评估前后两次数值计算的结果是否满足用户预先设定的收敛准则或预先设定的计算精度；如若不满足，则进一步通过减少网格尺寸、增加网格密度来细化有限元网格模型，并重复步骤四与步骤五，然后再次进行收敛性判断，直至满足设定的收敛准则以及所需的计算精度；如若满足，则最后一次计算所得的结果即为符合要求的有限元计算最终结果。