自适应子模型技术：结合有限元与自适应单元划分

"自适应子模型技术的研究与应用" 本文主要探讨了自适应子模型技术在有限元分析中的应用，该技术结合了子模型法和自适应单元划分技术，旨在提高局部区域的计算精度，尤其是在处理应力集中问题时。作者李东阳、王永新等人提出了一种新的自适应子模型，它可以动态调整网格以适应不同计算阶段的需求。 1. 子模型法与自适应单元划分基础 子模型法是一种针对复杂结构中特定关注区域提高计算精度的技术。它通过切割总体模型，获取局部区域的精细模型，并在这个局部模型上施加精细的网格和边界条件。自适应单元划分则根据需要在计算过程中自动调整网格密度，以优化计算效率和精度。 2. 自适应子模型技术 将两者结合，自适应子模型技术能够根据每次迭代循环中的计算需求，动态地生成新的子模型网格，并处理切割边界的节点变化和位移荷载插值问题。这一技术的关键在于解决了子模型在迭代过程中需要不断更新网格，同时保持计算稳定性的挑战。 3. 应用实例与效果 文章通过一个重力坝的分析案例展示了自适应子模型技术的应用。在坝踵和坝址等应力集中区域，传统网格无法满足精度要求，而自适应子模型则能实现局部加密，降低总体计算规模。计算结果显示，使用该技术后，应力集中的误差从5%降至2%，表明了该方法的有效性。 4. 关键词 文章的关键词包括子模型、自适应单元划分、切割边界以及应力集中，强调了技术的核心元素及其解决的问题。 5. 工作流程 文章描述了自适应子模型技术的工作流程，包括创建几何模型、初始误差估计、网格自适应生成、有限元计算、误差分析以及根据预定精度判断是否需要进一步细化。 6. 结论与展望 这项技术对于处理复杂大型工程结构中的局部精度问题具有重要意义，特别是在三维有限元分析中。未来可能的发展方向可能包括优化算法以提高自适应性，以及更广泛的应用于各种工程场景。 自适应子模型技术是有限元分析领域的一个重要进展，它有效地平衡了计算精度和计算成本，尤其适用于处理局部应力集中问题。通过持续优化和改进，这项技术有望成为工程计算中的标准工具。