混合建模系统数据接口与巨文件读写技术研究

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有限元法自上个世纪50年代后经过了飞速的发展,已形成了大量成熟的商业化软件,常见的有NASTRAN、ANSYS、ABAQUS、LS-DYNA、MARC、I-DEAS、RADIOSS、PAMCRASH、FLUENT和SAMCEF等,但就目前这些常用软件而言,各公司都有自己的分析软件,并配有自己专门的前后处理软件,每个前后处理软件只能处理自己的分析软件导出的结果。然而用户往往不只使用一种分析软件,所以,在对不同的分析软件导出的结果一并处理时会有很多不方便,因此,开发通用的有限元后处理系统(文中称混合建模系统)是非常必要的,对应的,需要有一套自定义的通用数据格式。基于此,本文针对常用的有限元商业化软件的模型数据与结果数据,做了如下几点工作:首先,对有限元模型的数据构成进行了分析,参照了产品模型数据交换标准中关于有限元模型数据的描述,设计了一种通用数据格式。然后,对有限元常用商业化软件的数据特点进行了研究,针对几种典型单元的模型数据与结果数据,将其转换成了自定义的通用数据格式。最后,介绍了内存映射文件读写数据的原理与方法,运用了到巨型文件的读写操作过程中。并通过相关实例的应用,验证了数据转换的可行性和正确性。数据接口的设计与实现是混合建模系统设计过程中比较基础的一步操作,不具有很强的理论性,但却十分重要和关键。必须正确处理得到结构的模型信息和结果信息,其后续的显示和综合操作才有意义。经过转换处理后得到的结果文件,其数据格式具有简单、易懂的特点,而且具有一定的灵活性,可以方便的运用到混合建模系统以及其他一些相关领域内系统设计过程中去。
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