基于非协调实体单元的管路系统参数化有限元建模方法

    公开(公告)号:CN116244992A

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202310162678.9

    申请日:2023-02-24

    摘要: 本发明提供一种基于非协调实体单元的管路系统参数化有限元建模方法,包括:获取主节点的形函数以及附加节点的形函数,通过静力凝聚的方式消除附加节点的自由度;基于所述附加节点的自由度对协调实体单元进行修正,从而获取非协调实体单元的刚度矩阵和质量矩阵;对管路系统进行网格划分,获取管路直线段的单元节点坐标;由管路折弯中线处的折弯半径和空间几何变换关系,获取管路折弯圆弧段的单元节点对应的折弯半径,进一步,获取管路弯曲圆弧段的单元节点坐标;根据管路直线段和弯曲圆弧段的单元节点坐标获取单元的刚度矩阵和质量矩阵并组集得到总体的刚度矩阵和质量矩阵,从而完成管路系统建模。本发明能够适应任意管形的管路系统,并能够进行快速的管路系统参数化有限元建模。

    一种管路系统实体单元节点位移响应评估方法

    公开(公告)号:CN116341309A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310162671.7

    申请日:2023-02-24

    摘要: 本发明提供一种基于梁单元扩展的管路系统实体单元节点位移响应评估方法,包括:获取梁单元的刚度矩阵和质量矩阵;基于梁单元的刚度矩阵和质量矩阵求取管路系统梁单元在外激励作用下的位移响应;求解梁单元和与其共截面的实体单元之间的位移约束关系,并基于所述位移约束关系对所述位移响应进行扩展;将管路系统实体单元节点的位移响应与预设的合理位移响应区间做对比,基于对比结果给出位移响应评估结果,在合理预设的合理位移响应区间内则管路系统结构合理,否则结构不合理。本发明基于梁单元的节点位移响应扩展得到实体单元节点的位移响应,运动方程的矩阵维度低计算效率高,能够实现对管路系统设计合理性的快速评估。