有限元建模中无约束运动和低刚度连接的快速检测方法与流程

技术特征：
1.一种用于对计算机辅助绘图(cad)应用中的初始有限元(fe)模型的各部件之间的无约束或低刚度连接进行检测的、由计算机实现的方法，包括以下步骤：将初始fe模型的刚度矩阵变换为约化刚度矩阵；在所述约化刚度矩阵中确定奇异模态；以及将所述奇异模态识别为与所述fe模型的各部件之间的无约束或低刚度连接相对应。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：基于对所述初始fe模型的各部件之间的无约束或低刚度连接的识别，接收得到解析的初始fe模型。3.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：对所述得到解析的初始fe模型的刚度矩阵执行模拟。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，将所述初始fe模型的所述刚度矩阵变换为约化刚度矩阵还包括以下步骤：引入对于所述初始fe模型的每个三维部件具有六个自由度以及对于所述初始fe模型的每个二维部件具有三个自由度的单个代表性节点，所述单个代表性节点用于表示每个部件的平移和旋转运动；对每个部件进行约束以免发生移动；对所述约束部件的有限元刚度矩阵进行变换以消除原始自由度，从而有利于所述代表性节点的自由度；以及将变换的单元刚度矩阵进行组合以确定约化刚度矩阵。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括以下步骤：创建机械组件的计算机辅助绘图(cad)表示。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括以下步骤：创建所述组件的初始fe模型。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：提交所述初始fe模型以用于fe模拟。8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括以下步骤：向所述cad应用的用户通知识别的所述无约束模态。9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括以下步骤：基于在所述初始fe模型的各部件之间识别的所述无约束或低刚度连接，对所述初始fe模型中的各部件之间的所述至少一个无约束或低刚度连接进行解析。10.根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：以所述代表性节点作为刚体基准，将每个部件视为刚性的；以及对与各部件之间和/或部件与地面之间的连接相关联的有限元实体进行迭代。11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：将单元刚度矩阵转换为仅涉及基准点的平移和旋转的平移和旋转矩阵；将所述平移和旋转矩阵合并到整体刚度矩阵中；以及对所述整体刚度矩阵执行奇异值分解。12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：对所述奇异值分解的输出中的小模态刚度或零模态刚度进行检测；以及向所述cad应用的用户报告从所述奇异值分解中输出的相应的模态振型以及待稳定的
模态的指示。

技术总结
有限元建模中无约束运动和低刚度连接的快速检测方法。一种用于对计算机辅助绘图(CAD)应用中的初始有限元(FE)模型的各部件之间的无约束或低刚度连接进行检测的、由计算机实现的方法。将初始FE模型的刚度矩阵变换为约化刚度矩阵。在约化刚度矩阵中确定奇异模态。将多个奇异模态识别为与FE模型的各部件之间的无约束或低刚度连接相对应。的无约束或低刚度连接相对应。的无约束或低刚度连接相对应。


技术研发人员：H
受保护的技术使用者：达索系统西姆利亚公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/6/21