外文翻譯---一種適應的有限元分析方法面向一個整體計算環(huán)境 中文

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沈陽 理工大學 學士學位論文 1 一種適應的有限元分析方法 ; 面向一個整體計算環(huán)境 摘要 這個工作介紹一個自適應數字程序的方法 ,它依靠變量構成整體 ,面向目標 , 計算環(huán)境包括分析的前處理和后處理建模。一個為數據實驗和后續(xù)發(fā)展準備的基本平臺 ,它允許新的單元 /誤差估計和靈敏度分析工具。一個整體的高級收斂碎片恢復 (最近用平衡計劃碎片中現(xiàn)場恢復 (工具。 而 , 格 (從新 )生成過程是應用現(xiàn)代的集合的嵌塊與圖譜方法手段和 面 網格生成在任意范圍自動進行 (例如。在無使用權干涉 )在不是三角單元就是四邊單元 自適應分析。這些思想在有限元 自適應軟件 系統(tǒng)技術工具。效力和多功能的 恢復程序 ,誤差分析 /自適應和自動網格生成。 檢索詞 有限元分析 ,誤差估計 , 自適應 ,高端精密 , 靈敏度 , 高級收斂碎片恢復( 平衡計劃碎片中現(xiàn)場恢復 (原目標程序 (相互電腦繪圖。 介紹 這個工作出現(xiàn)在完整的 (原目標 ) 自適應計算分析的計算環(huán)境一般性的二維 (2D)問題。這個環(huán)境包括確保給一個準確水平根據一定標準 ,也有分析程序去去產生和修改分離有限單元。這個計算系統(tǒng) ,命名 適應有限元系統(tǒng)技術 ),包含五個組成部分(參見圖表 1箱體顏色 ): ● 一個圖表前處理 ,為定義幾何問題 ,最初的有限元網格 (包括邊界條件 ),和自適應分析中應用主參數。這些幾何模型是與有限員模型分離的。 ● 為解決當前的邊界準則有限元模型問題。開發(fā)編碼為了更好的模塊化 ,可擴展性 ,用戶方便性。這樣 ,它能更適合維修和升級。 然而 ,其它的用戶 /開發(fā)人員 應該有能力修改基本程序系統(tǒng)去適合他們自己專門應用。 ●誤差分析和靈敏度模塊。區(qū)分誤差是根據估計可得到的重新覆蓋程序，例如，高級收斂碎片恢復 (平衡計劃碎片中現(xiàn)場恢復 ( 各種靈敏度命令（一級，二級或者更高級）計算處理手段類似于 用戶選擇想要的誤差估計和靈敏度命令。 沈陽 理工大學 學士學位論文 2 ● 一個網格（重新）生成（而不是網格細化）程序，基于集合嵌塊與圖譜 和 據放大誤差，計算在前期模型，新的有限元網格在自動生成（例如：無用戶干涉） ,不是用三角單元就是用四邊單元（高精度）。 ● 最后 ,后處理模型 ,所有這些分析結果 (例如外型破壞 ,靈敏度和受壓輪 廓 )可視操作。 圖形 實質上 ,一個提供基本平臺為數值分析和后續(xù)開發(fā)例如 ,新的誤差分析工具 ,單元 ,或材料模型 ,估計計算實驗室。 導向目標程序和完整的預處理分析和用做 這片論文的其余部分如下組織。動力工作和文獻摘要考察提供在第二段以后 ,第三段出現(xiàn)一些在自適應模擬理論背景和用在 件的總攬接觸面圖表。第四段引入 于底重量調整系統(tǒng) ),敏感度模型的數學公式。一個關于自動網格生成系統(tǒng)技術應用在這個工作的討論在第五段相關的信息關于 具出現(xiàn)在第六段 ,尤其在 復關系方面。為了達到計劃計算體系的效能 ,典型數據舉例在第七段給出 ,在第八段 ,推論出結論和討論未來研究的方向。 誤差分析 (重新生成網格 圖表預處理 （幾何拓撲） 最終分離 網格循環(huán)設計流程圖 有限元求解 形象化（后處理） 是 否收斂 否 是 沈陽 理工大學 學士學位論文 3 2 相關研究的動向 正常解決工程實際問題用有限元模型 (這邊界單元模型 (含增加計算范圍內離散點的數量和求解結果系統(tǒng)等價相關的改變在數值求解。一般的 ,這個程序消耗時間 ,它決定于分析者的經驗 ,和求解可能被誤導進入一個無任何癥狀的求解范圍。 理 想的 ,用一個正確的和可靠的自適應方案 ,對象將能夠指定最初離散模型 ,它可以充分的描述主要的幾何 /拓撲和邊界 ,在指定適合的公差值 ,根據一個適當的標準。這樣 ,這個系統(tǒng)將能夠自動優(yōu)化模型直到誤差下降到低于指定的公差。這個過程將是自動進行的并且沒有任何用戶的干預。這個主要的目標是開發(fā) 動力因素。這種手段自從它不在依賴分析元的經驗 ,非常規(guī)經驗 ,從而增加整體分析的可靠性。 為執(zhí)行自動分析 ,和為獲得自適應求解 (它以成為一種業(yè)軟件趨勢 )促進開發(fā)一種自動網格生成算法 ,例如不用任何 用戶的干預這種算法能離散任何幾何導入有限元網格。一些二維的幾何算法可以進行開發(fā) (例如 1987 年 ; 1991 年 ; 。 1991; 1995年 ; 1998年 ),三維幾何模型手段最近出現(xiàn) (例如 1996 年 ; 1996 年 ; 。 1997 年 ; 1998年 )。目前這些工作集中在二維網格與自適應求解聯(lián)合生成。全四邊 型和全三角型網格有效技術在細節(jié)上進行考慮。。盡管目前在此處算法能擴展最大的網格 ,例如四邊型和三角型網格單元 (可以看見 ,例如 , 1998 年 ),論題不是在這個工作的范圍。 目前有大量的著作關于誤差分析和自適應 ,讀者可以直接去參見參考文獻 1。 1993) 和 (1986)編輯大量的 1998)編輯的書收集從工廠的論文《自適應計算技術的新進展》發(fā)表在 法國 ,1997年 9月 17它收錄最新的進展在自適應技術方法和在工程實際的應用。一些其他雜志也有題獻出自適應 ,例如 :《計算工程》 1996年12卷第二頁 , 《工程軟件進展》 1992年 15卷四分之三頁數。和《計算和數學應用》 1991年 36卷第一頁。 調查發(fā)現(xiàn) 1987), 1989), 1992a, b), 1994), 和 1997)。 1993, 1994)編輯大量關于 優(yōu)化 ,誤差分析和 990到 1993年。 et (1983) 編沈陽 理工大學 學士學位論文 4 輯出版 差分有限模型（ 適應技術。關于 例， 1989)寫一本書 ,其中有《誤差分析和自適應》一章（ 14章），它是對 1992a, b, 1994)的論文進行補充。然而， 1991)是最初對這個課題進行研究。第一篇關于自適應有限元的論文出現(xiàn)在 17世紀早期。從那以后，大量關于這個課題的論文出現(xiàn)在技術文獻。 1978)出現(xiàn)最先的論文關于留數求值近似求解的誤差分析并且應用獲得局部的，更準確的答案。他們開發(fā)自適應數學基礎技術。用后期誤差的觀念，它是開發(fā)對 現(xiàn)自適應方法體系。 在上世紀八十年代早期，電腦制圖技術開始 被應用在網格生成技術的標準的工具。986)發(fā)布了一篇關于自動網格生成技術應用在 ,自適應連接方法的論文。1987) 引入進步在求解可覆蓋的過程梯度（壓力）變化曲線的值的誤差分析。在有限元上用原代碼轉化成工具實現(xiàn)非常簡單，這種類型的技術，是基于平均求值和命名為 工程，都應用可覆蓋的過程梯度變化曲線技術，可行性分析也取得一定成績。在 1992年，這項技術被同一個作者矯正 /改進引導出 高級收斂碎片恢復 ((992 a, b, 1994)。 這種方法是當一片受壓光滑的單元并且最小的方型進行離散。以其適應局部更高級的命令高級收斂試樣從有限元的多項式中進行收索。各種對改進覆蓋過程的嘗試可以在例如 ;et (1994), 1993), 1994), et (1994), ee et (1997)。 的文獻中被找到。基本上這些改進技術合并于目前的平衡方程技術和覆 蓋過程邊界條件。通過 et (1994a, b)進行廣泛的研究發(fā)現(xiàn)，通過數據舉例， 近， 1997)發(fā)表滿足在較弱結構平衡條件的新的高級收斂方法。它不要求任何收斂點的相關知識。這種新的覆蓋技術被命名為 平衡計劃碎片中現(xiàn)場恢復 ( 以上的貢獻，自適應領域一般是顯著的和最近有發(fā)展成績的。舉例， et (1997) 基于節(jié)點敏 感性的觀念建立了誤差估計新類別。它被應用在一般意圖的計算方法的連接比如 1997)建立了在 1998)用拉力能量平衡理論建立自適應程序。更進一步， 1998)最近編輯并出版了自適應計算機制進展的總結性文章。 沈陽 理工大學 學士學位論文 5 在一定數量的質量模型中相互作用，相關性，在初期的分析中非常重要。這個理由是優(yōu)化的估算方法，例如 顯現(xiàn)方法。單元自由 方法。均衡的 999), ( 997)。 在現(xiàn)代的綜合技術環(huán)境下相關誤差分析的觀念和自適應在 3計算理論方面 任何時間計算模型應用在求解管理不同的邊界值均衡求解問題。誤差在離散問題被引入 ,它減少連續(xù)數學模型自由有限數據問題。這種離散的誤差被定義為精確求解和近似數值的差值。定義局部誤差是一種精確值和近似求解數值的相差的測量手段。 定義局部誤差 是類似于響應數量 (例如置換 )是一種典型的求解過程。 定義局部誤差 等于 精確值和近似求解數值的 差值 。 自適應方法是數值計劃 ,它自動調節(jié)自己改善自己的求解過程以其求得特別精確的值。著兩種基本的自適應方法的組成 ,是誤差分析和自適應策略。這些組成將在下被討論。 總體上 ,有兩種的典型離散誤差分析 ;優(yōu)先法和后期處理法。盡管優(yōu)先法誤差分析是非常準確的對于較差條件特別求解等級問題。但是他們經常不能提供給的模型的準確誤差分析。后期處理法應用信息誤差估計獲得技術在求解過程。 ,增加一些求解的先期誤差估計求解的估算。它經過這里的采用使得離散誤差分析可以提供更加精 確數值。 在自適應戰(zhàn)略的內容。擴展的方法已經被其他的手段提供 (例如雙精度和互補方法 )是目前集中的工作。這些方法包括 h-,個計算工具關于 h-,重復擴展。這個網格是自動優(yōu)化。