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沈阳理工大学学士学位论文1一种适应的有限元分析方法;面向一个整体计算环境摘要这个工作介绍一个自适应数字程序的方法,它依靠变量构成整体,面向目标,计算环境包括分析的前处理和后处理建模。一个为数据实验和后续发展准备的基本平台,它允许新的单元/误差估计和灵敏度分析工具。一个整体的高级收敛碎片恢复SPR和最近用平衡计划碎片中现场恢复REP的工具。SPR和REP进行比较并且应用误差分析和自适应引导从新建造网格程序。然而,SPR应用在第一计算灵敏数量和高级命令。网格从新生成过程是应用现代的集合的嵌块与图谱方法手段和DELANEY三角技术。表面网格生成在任意范围自动进行例如。在无使用权干涉在不是三角单元就是四边单元自适应分析。这些思想在有限元自适应软件系统技术工具。效力和多功能的FESTA是表示用典型数字举例说明有限元的相互联络分析,恢复程序,误差分析/自适应和自动网格生成。检索词有限元分析,误差估计,自适应,高端精密,灵敏度,高级收敛碎片恢复SPR,平衡计划碎片中现场恢复REP,原目标程序OOP,相互电脑绘图。介绍这个工作出现在完整的原目标自适应计算分析的计算环境一般性的二维2D问题。这个环境包括确保给一个准确水平根据一定标准,也有分析程序去去产生和修改分离有限单元。这个计算系统,命名FESTA自适应有限元系统技术,包含五个组成部分参见图表1箱体颜色●一个图表前处理,为定义几何问题,最初的有限元网格包括边界条件,和自适应分析中应用主参数。这些几何模型是与有限员模型分离的。●为解决当前的边界准则有限元模型问题。开发编码为了更好的模块化,可扩展性,用户方便性。这样,它能更适合维修和升级。然而,其它的用户/开发人员应该有能力修改基本程序系统去适合他们自己专门应用。●误差分析和灵敏度模块。区分误差是根据估计可得到的重新覆盖程序,例如,高级收敛碎片恢复SPR和平衡计划碎片中现场恢复REP。各种灵敏度命令(一级,二级或者更高级)计算处理手段类似于SPR。用户选择想要的误差估计和灵敏度命令。沈阳理工大学学士学位论文2●一个网格(重新)生成(而不是网格细化)程序,基于集合嵌块与图谱和DELANEY三角技术。根据放大误差,计算在前期模型,新的有限元网格在自动生成(例如无用户干涉),不是用三角单元就是用四边单元(高精度)。●最后,后处理模型,所有这些分析结果例如外型破坏,灵敏度和受压轮廓可视操作。图形简易相互作用网格示意图实质上,FESTA是一个提供基本平台为数值分析和后续开发例如,新的误差分析工具,单元,或材料模型,估计计算实验室。导向目标程序和完整的预处理分析和用做FESTA软件进行后处理适合工程实践应用和后续研究开发。这片论文的其余部分如下组织。动力工作和文献摘要考察提供在第二段以后,第三段出现一些在自适应模拟理论背景和用在FESTA软件的总揽接触面图表。第四段引入SPR用于底重量调整系统,REP,和敏感度模型的数学公式。一个关于自动网格生成系统技术应用在这个工作的讨论在第五段相关的信息关于FESTA工具出现在第六段,尤其在SPR和REP恢复关系方面。为了达到计划计算体系的效能,典型数据举例在第七段给出,在第八段,推论出结论和讨论未来研究的方向。误差分析ZZ,SPR,REP重新生成网格图表预处理(几何拓扑)最终分离网格循环设计流程图有限元求解形象化(后处理)是否收敛否是沈阳理工大学学士学位论文32相关研究的动向正常解决工程实际问题用有限元模型FEM或这边界单元模型BEM包含增加计算范围内离散点的数量和求解结果系统等价相关的改变在数值求解。一般的,这个程序消耗时间,它决定于分析者的经验,和求解可能被误导进入一个无任何症状的求解范围。理想的,用一个正确的和可靠的自适应方案,对象将能够指定最初离散模型,它可以充分的描述主要的几何/拓扑和边界,在指定适合的公差值,根据一个适当的标准。这样,这个系统将能够自动优化模型直到误差下降到低于指定的公差。这个过程将是自动进行的并且没有任何用户的干预。这个主要的目标是开发FESTA的动力因素。这种手段自从它不在依赖分析元的经验,非常规经验,从而增加整体分析的可靠性。FEM需要发展更好的预处理技术,为执行自动分析,和为获得自适应求解它以成为一种FEM商业软件趋势促进开发一种自动网格生成算法,例如不用任何用户的干预这种算法能离散任何几何导入有限元网格。一些二维的几何算法可以进行开发例如BAEHMANN在1987年;BLACKERANDSTEPHENSON在1991年;ZHU在。1991;POTYONDY在1995年;BOROUCHAKI和FREY在1998年,三维几何模型手段最近出现例如CASS在1996年;ESCOBAR和MONTENEGRO在1996年;BEALL在。1997年;LO在1998年。目前这些工作集中在二维网格与自适应求解联合生成。全四边型和全三角型网格有效技术在细节上进行考虑。。尽管目前在此处算法能扩展最大的网格,例如四边型和三角型网格单元可以看见,例如,BOROUCHAKI和FREY在1998年,论题不是在这个工作的范围。目前有大量的著作关于误差分析和自适应,读者可以直接去参见参考文献1。BLEBBIER和ALIABAD1993和BABUSHKA。1986编辑大量的FEM和BEM检查自适应的技术。LADEVEZE和ODEN1998编辑的书收集从工厂的论文自适应计算技术的新进展发表在CACHAN期刊,法国,1997年9月1719期,它收录最新的进展在自适应技术方法和在工程实际的应用。一些其他杂志也有题献出自适应,例如计算工程1996年12卷第二页,工程软件进展1992年15卷四分之三页数。和计算和数学应用1991年36卷第一页。调查发现MOOR和BABUSHKA1987,ODEM和DEMONIACS1989,STROUBOULIS和HAGUE1992A,B,BABUSHKA和SARI1994,和AINSWORTH和OLDEN1997。MACKEREL1993,1994编辑大量关于FEM产生网格文献,优化,误差分析和FEM和BEM的自适应技术那些出版从1990到1993年。BABUSHKAETAL。1983编沈阳理工大学学士学位论文4辑出版FEM和差分有限模型(FDM)自适应技术。关于FEM的书最近强调在自适应求解技术领域。举例,ZIENKIEWICZANDTAYLOR1989写一本书,其中有误差分析和自适应一章(14章),它是对ZIENKIEWICZANDZHU1992A,B,1994的论文进行补充。然而,SEABOARDANDBABUSHKAS1991是最初对这个课题进行研究。第一篇关于自适应有限元的论文出现在17世纪早期。从那以后,大量关于这个课题的论文出现在技术文献。BABUSHKASANDRHEINGOLD1978出现最先的论文关于留数求值近似求解的误差分析并且应用获得局部的,更准确的答案。他们开发自适应数学基础技术。用后期误差的观念,它是开发对FEM的自适应战略这样就会有一部分的有限单元得到优化出现自适应方法体系。在上世纪八十年代早期,电脑制图技术开始被应用在网格生成技术的标准的工具。SHEPPARD1986发布了一篇关于自动网格生成技术应用在,自适应连接方法的论文。ZIENKIEWICZANDZHU1987引入进步在求解可覆盖的过程梯度(压力)变化曲线的值的误差分析。在有限元上用原代码转化成工具实现非常简单,这种类型的技术,是基于平均求值和命名为L2的工程,都应用可覆盖的过程梯度变化曲线技术,可行性分析也取得一定成绩。在1992年,这项技术被同一个作者矫正/改进引导出高级收敛碎片恢复SPRZIENKIEWICZANDZHU1992A,B,1994。这种方法是当一片受压光滑的单元并且最小的方型进行离散。以其适应局部更高级的命令高级收敛试样从有限元的多项式中进行收索。各种对改进覆盖过程的尝试可以在例如;WEINBERGETAL。1994,WEINBERGANDABDULAHAB1993,BLACKERANDBELYTSCHKO1994,LABARAETAL。1994,ANDLEEETAL。1997。的文献中被找到。基本上这些改进技术合并于目前的平衡方程技术和覆盖过程边界条件。通过BABUSHKASETAL。1994A,B进行广泛的研究发现,通过数据举例,SPR对于过余数手段表现出更加的优越性能。最近,BOOMEDANDZIENKIEWICZ1997发表满足在较弱结构平衡条件的新的高级收敛方法。它不要求任何收敛点的相关知识。这种新的覆盖技术被命名为平衡计划碎片中现场恢复REP。SPR和REP都是目前特别主张的工作方法。以上的贡献,自适应领域一般是显著的和最近有发展成绩的。举例,PAULLINAETAL。1997基于节点敏感性的观念建立了误差估计新类别。它被应用在一般意图的计算方法的连接比如FEM,BEM和FDM。RAUNCHIERANDSTEELIER1997建立了在FEM中的误差反馈控制手段。MAHTOMEDI和KONKANI1998用拉力能量平衡理论建立自适应程序。更进一步,LAKEVIEWANDROGEN1998最近编辑并出版了自适应计算机制进展的总结性文章。
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