申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2021-09-18

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN113836766B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F111/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.01.11#实质审查的生效;2021.12.24#公开

摘要：本发明公开的基于METIS的含球铰多体系统图划分方法，属于大规模多体系统并行仿真预测领域。本发明实现方法为：生成节点编号矩阵与自由度编号矩阵；生成受约束节点编号矩阵；自由度编号缩减；自由度编号替换；删除球铰约束方程；节点编号替换；生成记录多体系统节点连接关系的两个数组；生成节点权重矩阵；对含球铰约束多体系统进行METIS图划分处理。本发明通过缩减以及替换节点自由度编号能够减少系统整体自由度规模，消除多体系统中的球铰约束方程；通过替换节点编号解决METIS无法处理含球铰约束多体系统的问题；本发明提出的针对球铰约束处理方法的节点权重矩阵计算规则，使得对含多种有限元建模的多体系统进行METIS图划分时获得质量更高的分区结果。

主权项：1.基于METIS的含球铰多体系统图划分方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一，将多体系统中每个单元按单元编号顺序在每行写出单元所具有的节点编号生成节点编号矩阵L，再将多体系统中的每个节点按节点编号顺序在每行写上节点所具有的自由度编号生成自由度编号矩阵Ld；步骤二，将多体系统中球铰约束按球铰约束编号顺序在每行按节点编号顺序写上球铰所约束的节点编号，生成受约束节点编号矩阵Nu，实现记录球铰所约束的节点编号信息；步骤三，针对步骤一中自由度编号矩阵Ld，从步骤二中受约束节点编号矩阵Nu每行中的第二个节点开始，将该行中的每个节点所对应的自由度编号以及该自由度编号之后所有的自由度编号减去受球铰约束的自由度数3，从第二个节点开始有几个节点则需要进行几次操作，即通过缩减节点自由度编号减少含球铰多体系统整体自由度规模，能够提高并行仿真预测效率；步骤四，针对步骤三中经过自由度缩减后的自由度编号矩阵Ld，从步骤二中受约束节点编号矩阵Nu每行中的第二个节点开始，将该行中每个节点受到球铰约束的自由度编号统一替换为该行第一个节点受约束的自由度编号，通过替换节点自由度编号以便于步骤五消除多体系统中的球铰约束方程Φ，能够提高并行仿真预测效率；步骤五，通过替换节点自由度编号消除多体系统中的球铰约束方程Φ，能够提高并行仿真预测效率；步骤六，针对步骤一中节点编号矩阵L，从步骤二中受约束节点编号矩阵Nu每行中的第二个节点开始，将该行中的节点编号统一替换为该行第一个节点的编号，通过节点编号替换使得METIS算法在对含球铰多体系统进行图划分时能够避免划分到受球铰约束的节点导致并行仿真无法收敛，保证后续并行仿真预测的顺利进行，从而将METIS算法拓宽到能够对含球铰约束的多体系统进行图划分处理；步骤七，按照节点编号顺序，根据每个节点的相邻节点数，以0为起始数值，下一个数值为上一个数值加上该节点相邻节点数，生成数组TP，将每个节点相邻的节点编号按顺序列写出来，生成数组TI；步骤八，根据经过球铰约束处理后的节点编号矩阵L和自由度编号矩阵Ld，计算出每个节点连接的所有自由度数作为该节点的权重，以此生成节点权重矩阵W，通过节点权重矩阵W，使得METIS图划分方法能够在处理连接不同有限元模型结构的球铰约束多体系统时可以得到更好的分区结果；步骤九，将数组TP和TI以及权重矩阵W作为输入进行METIS图划分处理，得到负载平衡性更好的区域划分结果，使得METIS方法应用范围能够拓展到解决含球铰多体系统并行仿真预测问题。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 基于METIS的含球铰多体系统图划分方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD