巨大节点数有限元运算的波前法综述及改进
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摘要
计算机的内存限制使有限元法的节点数不能太大,解决巨大节点数有限元问题的方法主要是波前法及其改进算法。在分析波前法特点、改进算法和应用领域的基础上,提出了矩阵分解、大数处理、节点划分及编号、松弛因子、大波浪等改进算法,从而突出了分散存储的优势。采用C语言进行了数值试验,验证了一些改进算法,可增强有限元计算程序的计算能力。
The quantity of finite element node is limited by the computer.The wave front method and its improvement are the current resolving method.Based on the analysis of characteristic,improvement and application of wave front method,some improved arithmetic are proposed,such as matrix decomposing,large number processing,node dividing and numbering,calculating factor including,big wave setting.Some improved arithmetic methods are validated by C computing language.If those improvements are applied into the finite element computing program,the computing ability will be strengthened.
The quantity of finite element node is limited by the computer.The wave front method and its improvement are the current resolving method.Based on the analysis of characteristic,improvement and application of wave front method,some improved arithmetic are proposed,such as matrix decomposing,large number processing,node dividing and numbering,calculating factor including,big wave setting.Some improved arithmetic methods are validated by C computing language.If those improvements are applied into the finite element computing program,the computing ability will be strengthened.
引文
[1]王世圣,谢彬,谢文会.深水半潜式钻井平台总体强度计算技术研究[J].石油矿场机械,2009,38(5):1-4.
[2]王世敬,王春莲,韩清学.导管架平台结构动力优化设计[J].石油矿场机械,2008,37(12):38-41.
[3]李春明,肖文生.有限元方法研究钻柱固液耦合初探[J].工程设计学报,2005,12(S):67-71.
[4]Irons B M.A frontal solution program for finite ele-ment analysis[J].Int.J.Num.Meth.Eng.,1970(2):5-32.
[5]李桐栋.波前法在组合结构有限元分析中的应用[J].河北工程技术高等专科学校学报,2001(3):12-13,17.
[6]谭永基,陈华,崔灵伟.参数曲面的有限元网格化[J].计算机应用与软件,2000():53-55.
[7]关振群,宋超,顾元宪,等.有限元网格生成方法研究的新进展[J].计算机辅助设计与图形学学报,2003,15(1):1-14.
[8]尹凌峰,郭小明,赵惠麟,等.板片空间结构关键理论及软件开发综述[J].工业建筑,2004,34(11):14-18.
[9]赵双锁,张国凤.并行机上波前法的一种实现方案[J].兰州大学学报:自然科学版,1993,29(3):54-58.
[10]李发国.波前法在高层结构计算中的应用[J].华南地震,1997,17(2):32-38.
[11]范建华,杨庆雄.优化波前法求解有限元方程[J].机械强度,1997,19(3):64-66.
[12]危银涛,杜星文,吴宝国.一种非对称大型有限元方程组的有效分块波前解法[J].计算力学学报,1997,14(4):490-494.
[13]赵桂峰,王焕定.有限元与组合条元在空间轴对称问题中的联合应用研究[J].哈尔滨建筑大学学报,2001,34(2):1-5.
[14]宋超,关振群,顾元宪.二维自适应网格生成的改进AFT与背景网格法[J].计算力学学报,2005,22(6):694-699.
[15]吴宝海,王尚锦.参数曲面网格生成的改进波前法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2005,17(8):1 686-1 690.
[16]单菊林,关振群,宋超.一个高效可靠的三维AFT四面体网格生成算法[J].计算机学报,2007,30(11):1 989-1 997.
[17]唐汉玲,杨合,詹梅,等.波前法在大型塑性成形有限元模拟中的应用[J].西北工业大学学报,2002,20(4):620-624.
[18]王旭,谷传纲.三角形域上大Rayleigh数自然对流的数值模拟[J].西安交通大学学报,2000,34(3):106-108.
[19]朱汉清,吴正德,Luk K M.结合频域有限差分法分析二维柱体电磁散射[J].电子科技大学学报,2001,30(5):445-448.
[20]周平,徐金平.求解电磁场有限元-边界元方程组的有效方法[J].东南大学学报:自然科学版,2005,35(3):343-346.
[21]陈正汉,李刚,王权民,等.厦门典型地基土的地震反应分析与评价[J].岩石力学与工程学报,2005,24(21):3 864-3 875.
[22]丁阳,林伟,李忠献.大跨度空间结构多维多点非平稳随机地震反应分析[J].工程力学,2007,24(3):97-103.
[23]Wan Shui,Wang Desheng.Mesh generation for finiteelement analysis of electric machines[J].Journal ofSoutheast University:English Edition,2002,18(1):69-73.
[24]Wang Desheng,Wan Shui.Robust Delaunay tetrahe-dronal meshing co upled with advancing front method[J].Journal of Southeast University:English Edition,2002,18(2):131-135.
[25]杨吉新,陈定方.VSES中的三角形单元生成方法[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2002,26(1):28-31.
[26]黄鲜萍,卢炎麟,黄旭松.基于STEP中性文件的有限元自动建模[J].机械设计与研究,2002,18(2):35-37
[27]张细兵.河道有限元网格自动剖分方法研究[J].长江科学院院报,2002,19(3):19-21.
[28]杜群贵,手塚明.波前法有限元网格生成中Sch nhardt类多面体的剖分[J].华南理工大学学报:自然科学版,2002,30(8):60-63.
[29]李春明.动静压径向-推力浮环轴承的温度场研究[D].郑州:郑州工业大学,1997.
[30]李春明.双缸泵主机构的计算软件编制步骤及检验方法[J].石油矿场机械,2009,38(8):21-24.
[2]王世敬,王春莲,韩清学.导管架平台结构动力优化设计[J].石油矿场机械,2008,37(12):38-41.
[3]李春明,肖文生.有限元方法研究钻柱固液耦合初探[J].工程设计学报,2005,12(S):67-71.
[4]Irons B M.A frontal solution program for finite ele-ment analysis[J].Int.J.Num.Meth.Eng.,1970(2):5-32.
[5]李桐栋.波前法在组合结构有限元分析中的应用[J].河北工程技术高等专科学校学报,2001(3):12-13,17.
[6]谭永基,陈华,崔灵伟.参数曲面的有限元网格化[J].计算机应用与软件,2000():53-55.
[7]关振群,宋超,顾元宪,等.有限元网格生成方法研究的新进展[J].计算机辅助设计与图形学学报,2003,15(1):1-14.
[8]尹凌峰,郭小明,赵惠麟,等.板片空间结构关键理论及软件开发综述[J].工业建筑,2004,34(11):14-18.
[9]赵双锁,张国凤.并行机上波前法的一种实现方案[J].兰州大学学报:自然科学版,1993,29(3):54-58.
[10]李发国.波前法在高层结构计算中的应用[J].华南地震,1997,17(2):32-38.
[11]范建华,杨庆雄.优化波前法求解有限元方程[J].机械强度,1997,19(3):64-66.
[12]危银涛,杜星文,吴宝国.一种非对称大型有限元方程组的有效分块波前解法[J].计算力学学报,1997,14(4):490-494.
[13]赵桂峰,王焕定.有限元与组合条元在空间轴对称问题中的联合应用研究[J].哈尔滨建筑大学学报,2001,34(2):1-5.
[14]宋超,关振群,顾元宪.二维自适应网格生成的改进AFT与背景网格法[J].计算力学学报,2005,22(6):694-699.
[15]吴宝海,王尚锦.参数曲面网格生成的改进波前法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2005,17(8):1 686-1 690.
[16]单菊林,关振群,宋超.一个高效可靠的三维AFT四面体网格生成算法[J].计算机学报,2007,30(11):1 989-1 997.
[17]唐汉玲,杨合,詹梅,等.波前法在大型塑性成形有限元模拟中的应用[J].西北工业大学学报,2002,20(4):620-624.
[18]王旭,谷传纲.三角形域上大Rayleigh数自然对流的数值模拟[J].西安交通大学学报,2000,34(3):106-108.
[19]朱汉清,吴正德,Luk K M.结合频域有限差分法分析二维柱体电磁散射[J].电子科技大学学报,2001,30(5):445-448.
[20]周平,徐金平.求解电磁场有限元-边界元方程组的有效方法[J].东南大学学报:自然科学版,2005,35(3):343-346.
[21]陈正汉,李刚,王权民,等.厦门典型地基土的地震反应分析与评价[J].岩石力学与工程学报,2005,24(21):3 864-3 875.
[22]丁阳,林伟,李忠献.大跨度空间结构多维多点非平稳随机地震反应分析[J].工程力学,2007,24(3):97-103.
[23]Wan Shui,Wang Desheng.Mesh generation for finiteelement analysis of electric machines[J].Journal ofSoutheast University:English Edition,2002,18(1):69-73.
[24]Wang Desheng,Wan Shui.Robust Delaunay tetrahe-dronal meshing co upled with advancing front method[J].Journal of Southeast University:English Edition,2002,18(2):131-135.
[25]杨吉新,陈定方.VSES中的三角形单元生成方法[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2002,26(1):28-31.
[26]黄鲜萍,卢炎麟,黄旭松.基于STEP中性文件的有限元自动建模[J].机械设计与研究,2002,18(2):35-37
[27]张细兵.河道有限元网格自动剖分方法研究[J].长江科学院院报,2002,19(3):19-21.
[28]杜群贵,手塚明.波前法有限元网格生成中Sch nhardt类多面体的剖分[J].华南理工大学学报:自然科学版,2002,30(8):60-63.
[29]李春明.动静压径向-推力浮环轴承的温度场研究[D].郑州:郑州工业大学,1997.
[30]李春明.双缸泵主机构的计算软件编制步骤及检验方法[J].石油矿场机械,2009,38(8):21-24.
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