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188宝金博页面版: [精品]有限元软件发展趋势

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内容提示: 国际上数值模拟软件发展呈现出以下一些趋势特征 a. 由二维扩展为三维 早期计算机的能力十分有限, 受计算费用和计算机储存能力的限制, 数值模拟程序大多是一维或二维的, 只能计算垂直碰撞或球形爆炸等特定问题。 随着第三代、 第四代计算机的出现, 才开始研制和发展更多的三维计算程序。 现在, 计算程序一般都由二维扩展到了 三维, 如 LSDYNA2D 和 LSDYNA3D, AUTODYN2D 和 AUTODYNA3D,但也有完全在三维基础上开发的, 如 MSC. DYTRAN, 就没有二维功能。 b. 从单纯的结构力学计算发展到求解许多物理场问题 数值模拟分析方法最早是从结构化矩阵分析发展...

文档格式:DOC | 页数:3 | 浏览次数:23 | 上传日期:2015-03-09 03:37:08 | 文档星级:
国际上数值模拟软件发展呈现出以下一些趋势特征 a. 由二维扩展为三维 早期计算机的能力十分有限, 受计算费用和计算机储存能力的限制, 数值模拟程序大多是一维或二维的, 只能计算垂直碰撞或球形爆炸等特定问题。 随着第三代、 第四代计算机的出现, 才开始研制和发展更多的三维计算程序。 现在, 计算程序一般都由二维扩展到了 三维, 如 LSDYNA2D 和 LSDYNA3D, AUTODYN2D 和 AUTODYNA3D,但也有完全在三维基础上开发的, 如 MSC. DYTRAN, 就没有二维功能。 b. 从单纯的结构力学计算发展到求解许多物理场问题 数值模拟分析方法最早是从结构化矩阵分析发展而来, 逐步推广到板、 壳和实体等连续体固体力学分析, 实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。 近年来数值模拟方法已发展到流体力学、 温度场、 电传导、 磁场、 渗流和声场等问题的求解计算, 最近又发展到求解几个交叉学科的问题。 例如内爆炸时, 空气冲击波使墙、 板、柱产生变形, 而墙、 板、 柱的变形又反过来影响到空气冲击波的传播……这就需要用固体力学和流体动力学的数值分析结果交叉迭代求解, 即所谓“流—固耦合”的问题。 c. 从单一坐标体系发展多种坐标体系 数值模拟软件在开始阶段一般采用单一坐标, 或采用拉格朗日坐标或采用欧拉坐标, 由于这两种坐标自身的缺陷, 计算分析问题的范围都有很大的限制。 为克服这种缺陷, 采用了 三种方法, 一是两个程序简单组合, 如 CTH—EPIC, 爆炸与侵彻由不同的程序分开计算; 二是在同一程序中采用多种坐标体系, 如 DYNA3D 中早期采用的是拉格朗日坐标, 而 LSDYNA3D 的最新版除原有类型外, 新加了 欧拉方法以及拉格朗日与欧拉耦合方法, 而最近几年才发展的DYTRAN 则是拉格朗日型的 LSDYNA3D(1988 版) 与欧拉型的 PISCES 的整合体; 三是采用新的计算方法, 如 SPH 等, SPH 法不用网格, 没有网格畸变问题, 所以能在拉格朗日格式下处理大变形问题, 同时, SPH 法允许存在材料界面, 可以简单而精确地实现复杂的本构行为, 也适用于材料在高加载速率下的断裂等问题的研究。 d. 由求解线性工程问题进展到分析非线性问题 随着科学技术的发展, 线性理论已经远远不能满足设计的要求。 诸如岩石、 土壤、 混凝土等, 仅靠线性计算理论就不足以解决遇到的问题, 只有采用非线性数值算法才能解决。 众所周知, 非线性的数值计算是很复杂的, 它涉及到很多专门的数学问题和运算技巧, 很难为一般工程技术人员所掌握。 为此, 近年来国外一些公司花费了

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