[发明专利]一种提高电弧增材构件热力分析有限元数值计算效率方法

摘要

本发明公开了一种提高电弧增材构件热力分析有限元数值计算效率方法，本发明提出了“模型分割‑迭代计算”新流程，将大型构件的全尺寸模型按照结构特征和成形工艺分割为若干个子模型，子模型n‑1的热分析计算结果作为子模型n热分析的初始条件，依次迭代计算，降低了计算前期大量沉积区“死”单元的负面作用，同时热分析与结构分析在现实时间中几乎同时进行，全尺寸模型的结构分析可在子模型1热分析结束时即开始，使得热力间接耦合计算具有了“并行计算”的特征，计算效率显著提升。本发明可以广泛用于大尺寸电弧增材构件的热‑力场分布预测，对有限元数值计算在工程上的推广应用具有很好的促进作用。

主权项

1.一种提高电弧增材构件热力分析有限元数值计算效率方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据目标成型构件的结构设计图，建立沉积件和基板全尺寸实体模型，对全尺寸实体模型划分网格，得到划分网格后的全尺寸实体模型，划分的网格共有l层，l为≥1的自然数；(2)根据全尺寸实体模型中网格划分的层数l，共得到n个子模型；其中，子模型k为在子模型k‑1上增加m层的沉积区，其中，1≤m＜l，1≤n≤l，1＜k≤n；(3)子模型1进行热分析计算，子模型1的热分析计算结束时，全尺寸模型开始进行结构分析结算；第k个子模型热分析计算的初始条件为第k‑1个子模型热分析计算的结果；每一个子模型依次进行热分析计算的同时，全尺寸模型的结构分析计算同步进行，最终至子模型n的热分析计算和全尺寸实体模型的结构分析计算结束。