本项目以科学计算中的有限元分析作为切入点,有限元模型作为研究对象,从系统论的角度出发,将模型看作一个系统,模型中的特征看作系统的组成要素,探索由于特征变化而导致的模型状态变化对求解精度和求解时间的影响规律,辅助用户在建模过程中根据总结规律取舍各模型特征,并简化已建模型,以获得既符合求解精度要求又可有效提升计算效率的模型态。本项目从以下四个方面展开结合不同分析领域特点,对模型中特征的定义和变化方式进行了合理规划,形成了统一的表示形式;根据有限元误差理论,总结出模型中与求解精度和计算耗时相关的要素,并进一步分为与领域无关的共性要素和与领域相关的特性要素;利用二次开发技术调用有限元软件相关分析模块对具体模型态对应的共性要素和特性要素进行量化估计;在此基础上,实现了对模型态的客观评价,辅助用户选择生成符合求解精度要求并能有效提升计算效率的模型态。以汽车部件的热传导分析为实例,验证了采用项目组自主开发的多态模型简化系统生成模型态的有效性和可信性。形成了模型态选择-生成的可拓性框架,为有限元及其它相关领域中的模型简化进行了有效的探索与验证。
英文主题词Sientific Computing;Finite Element Analysis;Multi-state;Model Simplification;Evaluation of Model State