论文摘要
随着近代工业和科学技术的飞速发展,机械产品的尖端、精巧、高速化以及各种工程结构的复杂化、大型化已成为一种趋势,结构在工作时受动载荷的影响越来越明显,因此在结构设计过程中,不仅要考虑结构的静态特性还要考虑其动态特性。研究结构静态特性的学问称为结构静力学;研究结构动态特性的学问称为结构动力学。目前工程上用于研究结构静态特性和动态特性的主要方法为有限元素法。随着结构的复杂化和大型化,使用有限元软件求解复杂结构大系统时往往面临存储空间大,求解时间长等问题的制约。本文以化纤打包机复杂结构大系统为对象,结合结构动力学领域的最新研究成果,综合使用子结构技术、大系统理论、并行工程方法和并行算法,深入探讨了高效求解复杂结构系统的动态特性的方法,并进行了以下几个方面的研究工作:1.探讨CAD模型转化成CAE模型时的动态特性等效简化方法,作为打包机CAD模型等效简化的依据;2.以子结构方法为指导,建立打包机的理论分析模型,表明坐标缩减的工程意义;3.在有限元环境下建立整个打包机结构系统的模型,并进行适当规模的坐标缩减;4.综合考虑子结构技术,并行工程方法和并行算法,拟定求解复杂结构系统动态特性的高效处理方法。组建基于MPI的并行计算机集群,在ANSYS11.0环境下按照拟定方法对整个打包机结构系统的动态特性进行并行求解;5.验证拟定求解方法的高效性和可靠性。
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