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公开(公告)号：CN109408977A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811283806.0
申请日：2018-10-30
Applicant: 河海大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于距离势函数可变形三维凸多面体块体离散单元法，步骤一，选取研究对象，建立可变形离散单元系统；步骤二，确定可变形离散单元系统的时间步长Δt；步骤三，计算作用于接触单元与目标单元之间总的接触力；步骤四，将步骤三计算得出作用在接触单元以及目标单元上的总的接触力用形函数转化成载荷的等效节点力矢量R；步骤五，由步骤四计算得出的载荷的等效节点力矢量R，计算得出下一时刻t+Δt每个网格单元的位移，速度，以及加速度；步骤六，根据步骤五中网格单元的位移，更新下一时刻t+Δt每个网格单元节点坐标。本发明使数值模拟更加符合工程实际，可以精确地捕捉离散体系的运动过程，精确反应离散单元内部的真实应力和变形状态。
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公开(公告)号：CN109408973A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811276841.X
申请日：2018-10-30
Applicant: 河海大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于距离势函数二维可变形凸多边形块体离散单元法，包括：建立可变形离散单元系统，确定系统的时间步长；在当前时间步计算每个接触单元与目标单元的接触力，将接触力转化成载荷的等效节点力矢量；由载荷的等效节点力矢量建立系统增量形式的动力控制方程，得到有限单元的位移；根据有限单元的位移，更新每个有限单元坐标信息；重复计算直至计算完所有时间步。本方法实现了离散元体系的可变形，实现了不同大小、形态单元的接触检测及接触力计算问题，减少了实际划分单元的数量，提高了计算效率，使得离散元模型更加精确地反应块体内部的应力和应变情况，可用于模拟更多的工程实际问题。
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公开(公告)号：CN109033733B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN201811245296.8
申请日：2018-10-24
Applicant: 河海大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供了一种有限元区域分解改进SSORPCG求解温度场的并行方法，包括步骤：（1）建立求解模型，对该模型进行有限元离散，得到模型的结构信息；（2）串行计算下利用区域分解法将模型分成一定的数目，分配每个分区的单元信息和消息传递索引；（3）各个处理器中独立形成各个分区内的单元热传导矩阵、放热边界对热传导矩阵的贡献矩阵和单元温度荷载列阵，从而形成有限元支配方程；（4）调用改进的SSORPCG求解器求解各个未知结点的温度值，得到每个分区的温度场；（5）得到整体模型的计算结果。优点：本发明可以有效提高求解温度场大规模稀疏系数矩阵方程组的能力，同时能够提高有限元分析求解温度场并行计算的质量和效率。
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公开(公告)号：CN109359397B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN201811242743.4
申请日：2018-10-24
Applicant: 河海大学
Abstract: 本发明公开了一种有限元区域分解改进SSORPCG求解渗流场的并行方法，其特征在于，包括如下步骤：建立求解模型，对该模型进行有限元离散，得到模型的结构信息；利用区域分解法对模型进行划分，得到P个子区域和每个子区域相对应的数据文件；消息传递接口MPI初始化，通过变分原理形成有限元支配方程；根据达西定律进而得到每个分区的渗流场；步骤5，合并P个子区域的结果，得到整体模型的计算结果。优点：所有的处理器在独立进行各自分区的计算，每个进程是平等的，从而可以有效避免了主进程的限制，可以最大限度地发挥计算节点的能力，进行更大规模的并行计算；在有限元计算中有效提高了求解大型稀疏系数矩阵方程组的计算效率。
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公开(公告)号：CN109241620B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201811030629.5
申请日：2018-09-05
Applicant: 河海大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了基于有限元区域分解的改进SSORPCG并行求解边坡应力场的方法，步骤为：建立边坡求解模型，进行有限元离散，得到模型结构信息；根据进程数目P和处理器的拓扑结构，利用区域分解法对模型进行划分，得到P个子区域和每个子区域相对应的数据文件；初始化消息传递接口MPI，确定进程的总数目，使得子区域与进程号一一对应，分别分配到P个进程中，在各个进程中形成各分区内的单元刚度矩阵和等效结点荷载列阵，在每个区域内形成平衡方程模块；调用改进的SSORPCG求解器并行求解各个结点的位移，进而求解各个结点的应力；合并P个子区域的计算结果，得到整体模型的计算结果。本发明通过有限元法和改进的SSORPCG并行方法提高了求解边坡应力场的计算效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109241620A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811030629.5
申请日：2018-09-05
Applicant: 河海大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了基于有限元区域分解的改进SSORPCG并行求解边坡应力场的方法，步骤为：建立边坡求解模型，进行有限元离散，得到模型结构信息；根据进程数目P和处理器的拓扑结构，利用区域分解法对模型进行划分，得到P个子区域和每个子区域相对应的数据文件；初始化消息传递接口MPI，确定进程的总数目，使得子区域与进程号一一对应，分别分配到P个进程中，在各个进程中形成各分区内的单元刚度矩阵和等效结点荷载列阵，在每个区域内形成平衡方程模块；调用改进的SSORPCG求解器并行求解各个结点的位移，进而求解各个结点的应力；合并P个子区域的计算结果，得到整体模型的计算结果。本发明通过有限元法和改进的SSORPCG并行方法提高了求解边坡应力场的计算效率。
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公开(公告)号：CN109033733A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811245296.8
申请日：2018-10-24
Applicant: 河海大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018 , G06F2217/80
Abstract: 本发明提供了一种有限元区域分解改进SSORPCG求解温度场的并行方法，包括步骤：（1）建立求解模型，对该模型进行有限元离散，得到模型的结构信息；（2）串行计算下利用区域分解法将模型分成一定的数目，分配每个分区的单元信息和消息传递索引；（3）各个处理器中独立形成各个分区内的单元热传导矩阵、放热边界对热传导矩阵的贡献矩阵和单元温度荷载列阵，从而形成有限元支配方程；（4）调用改进的SSORPCG求解器求解各个未知结点的温度值，得到每个分区的温度场；（5）得到整体模型的计算结果。优点：本发明可以有效提高求解温度场大规模稀疏系数矩阵方程组的能力，同时能够提高有限元分析求解温度场并行计算的质量和效率。
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公开(公告)号：CN109492285A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811276205.7
申请日：2018-10-30
Applicant: 河海大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种可变形三维任意圆化凸多面体块体离散单元法，包括：建立可变形圆化凸多面体离散单元系统，确定可变形圆化凸多面体离散单元系统的时间步长；在当前时间步，确定接触单元与目标单元，判断圆化多面体的接触方式，计算当前时间步作用于目标块体的法向接触力、切向接触力；将接触力转化成载荷的等效节点力矢量；得到下一时间步有限单元的位移；更新每个有限单元顶点的坐标；重复计算下一时间步直至计算完所有时间步。本方法采用圆化多面体离散单元的定义，实现了不同大小、形态单元的接触力的计算，并且提高了计算效率；可以实现三维非连续介质大规模任意圆化凸多面体可变形离散单元接触力计算问题，更加符合工程实际。
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公开(公告)号：CN109408973B
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN201811276841.X
申请日：2018-10-30
Applicant: 河海大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明公开了一种基于距离势函数二维可变形凸多边形块体离散单元法，包括：建立可变形离散单元系统，确定系统的时间步长；在当前时间步计算每个接触单元与目标单元的接触力，将接触力转化成载荷的等效节点力矢量；由载荷的等效节点力矢量建立系统增量形式的动力控制方程，得到有限单元的位移；根据有限单元的位移，更新每个有限单元坐标信息；重复计算直至计算完所有时间步。本方法实现了离散元体系的可变形，实现了不同大小、形态单元的接触检测及接触力计算问题，减少了实际划分单元的数量，提高了计算效率，使得离散元模型更加精确地反应块体内部的应力和应变情况，可用于模拟更多的工程实际问题。
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公开(公告)号：CN109359397A
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201811242743.4
申请日：2018-10-24
Applicant: 河海大学
Abstract: 本发明公开了一种有限元区域分解改进SSORPCG求解渗流场的并行方法，其特征在于，包括如下步骤：建立求解模型，对该模型进行有限元离散，得到模型的结构信息；利用区域分解法对模型进行划分，得到P个子区域和每个子区域相对应的数据文件；消息传递接口MPI初始化，通过变分原理形成有限元支配方程；根据达西定律进而得到每个分区的渗流场；步骤5，合并P个子区域的结果，得到整体模型的计算结果。优点：所有的处理器在独立进行各自分区的计算，每个进程是平等的，从而可以有效避免了主进程的限制，可以最大限度地发挥计算节点的能力，进行更大规模的并行计算；在有限元计算中有效提高了求解大型稀疏系数矩阵方程组的计算效率。
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