基于SiPESC平台的通用脚本语言表示代理模型构架 被引量：3

1

作者 李超 张盛 +1 位作者 李云鹏 陈飙松 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-10,共10页

基于面向服务的开放式软件平台SiPESC,引进流行的用于描述数学符号结构和内容的MathML语言,实现了一种通用脚本语言表示代理模型构架.该构架的核心思想是使用MathML描述各种代理模型(如径向基函数、响应面、Kriging等)函数表达式结果,... 基于面向服务的开放式软件平台SiPESC,引进流行的用于描述数学符号结构和内容的MathML语言,实现了一种通用脚本语言表示代理模型构架.该构架的核心思想是使用MathML描述各种代理模型(如径向基函数、响应面、Kriging等)函数表达式结果,方便以文本形式表示和保存,并使用工厂设计模式管理各种脚本(如JavaScript、Python、Matlab等)的转换工具,实现MathML数据到脚本的灵活转换.采用MathML可以提高代理模型结果表达的通用性,而工厂设计模式可以提高转换工具的灵活性,使其能适用于不同工程和研究.实践表明,该构架可提高代理模型结果表示、查看和使用的效率,为工程中的优化、近似模拟、快速显示提供便利. 展开更多

关键词 代理模型 MATHML 表达式 sipesc 脚本语言

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基于SiPESC平台的拓扑优化模块开发及应用 被引量：3

2

作者 牛飞 梅帅 +2 位作者 张盛 陈飙松 程耿东 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期162-168,共7页

介绍一种具有良好的开放性和可扩展性,并支持多人、多组织协同开发的结构拓扑优化系统SiPESC.TOPO,其基于CAE软件平台SiPESC以及相关的软件开发机制和设计模式,并集成了结构拓扑优化技术研究的新成果.以结构最大化刚度设计为例,具体描述... 介绍一种具有良好的开放性和可扩展性,并支持多人、多组织协同开发的结构拓扑优化系统SiPESC.TOPO,其基于CAE软件平台SiPESC以及相关的软件开发机制和设计模式,并集成了结构拓扑优化技术研究的新成果.以结构最大化刚度设计为例,具体描述了SiPESC.TOPO的设计思想和开发过程,最后给出应用实例.结果表明SiPESC.TOPO可方便集成结构建模、分析、优化、可视化后处理等系列操作,具有良好的工程适用性. 展开更多

关键词 结构拓扑优化 CAE sipesc

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基于SiPESC平台的弹塑性分析的软件框架 被引量：4

3

作者 陈飙松 陆旭泽 张盛 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期599-604,共6页

基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS,针对弹塑性非线性有限元分析理论与流程,采用工厂模式和构造器模式等经典软件设计模式,提出了一种基于面向对象设计方法的通用小变形率无关弹塑性分析软件框架。该框架利用算法与数据模型... 基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS,针对弹塑性非线性有限元分析理论与流程,采用工厂模式和构造器模式等经典软件设计模式,提出了一种基于面向对象设计方法的通用小变形率无关弹塑性分析软件框架。该框架利用算法与数据模型分离的思想,通过抽象出数据模型类、算法类和算法参数类,支持各功能模块的动态替换和组装,具备开放性和可扩展性。同时,基于SiPESC平台工程数据库的数据管理能力,实现了弹塑性分析中产生的大量历史数据以统一的接口与管理方式进行存取,为大规模问题的求解提供了高效、稳定的支撑。通过多类型实体单元、多类本构模型和多种规模的计算实例,验证了该计算框架在弹塑性有限元程序开发中的通用性、有效性和灵活性。 展开更多

关键词 面向对象 有限元 sipesc.FEMS 弹塑性分析 算法框架

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基于SiPESC.OPT的结构动力模型修正研究 被引量：1

4

作者 杨春峰 路林华 +2 位作者 张盛 李云鹏 陈飙松 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期630-636,共7页

将模型修正问题转化为优化问题,基于自主研发的优化分析软件SiPESC.OPT并集成结构有限元分析软件,研究了结构动力模型修正问题,通过桁架和Garteur飞机的修正算例很好地证明了该方法的可行性.通过SiPESC.OPT和商用有限元软件的集成,实现... 将模型修正问题转化为优化问题,基于自主研发的优化分析软件SiPESC.OPT并集成结构有限元分析软件,研究了结构动力模型修正问题,通过桁架和Garteur飞机的修正算例很好地证明了该方法的可行性.通过SiPESC.OPT和商用有限元软件的集成,实现了优化算法和有限元分析类型多样性的需求,不仅提高了模型修正的效率,且保证了有限元分析的精度,有很高的工程实用价值.在Garteur飞机修正算例中,详细阐述了模型精化、参数增减及取值范围调整、灵敏度分析等过程,取得了精度很高的修正结果. 展开更多

关键词 模型修正 sipesc OPT 优化 Garteur飞机

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基于SiPESC平台的传热问题有限元分析系统

5

作者 杨东生 张盛 +2 位作者 李云鹏 陈飙松 张洪武 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期794-802,共9页

基于新一代集成化计算软件平台和大规模工程数据库,研发传热问题面向对象有限元分析系统SiPESC.THERMAL.该系统采用插件及扩展的管理机制,可实现计算功能的动态替换和组装,具有一定的通用性、开放性和扩展性.热单元设计采用Factory、Bui... 基于新一代集成化计算软件平台和大规模工程数据库,研发传热问题面向对象有限元分析系统SiPESC.THERMAL.该系统采用插件及扩展的管理机制,可实现计算功能的动态替换和组装,具有一定的通用性、开放性和扩展性.热单元设计采用Factory、Builder设计模式,可方便添加不同单元,已完成添加实际传热问题的常用单元.热表面荷载处理采用荷载面单元处理方式,已实现热流、对流等热边界条件的处理.数值算例验证了程序系统的有效性及解决大规模工程实际问题的能力. 展开更多

关键词 sipesc 传热问题 有限元分析 软件设计模式

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基于开放式结构有限元系统SiPESC.FEMS平板壳单元研发

6

作者 张盛 尹进 +1 位作者 杨东生 陈飙松 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期290-294,共5页

基于开放式结构有限元系统SiPESC.FEMS的单元计算模块的设计模式,研发设计一种通用的平板壳单元计算框架。考虑板壳单元的组合关系和程序编制过程中的重用性及灵活性等特点,采用了软件设计中的构造器(Builder)模式实现不同的组合单元。... 基于开放式结构有限元系统SiPESC.FEMS的单元计算模块的设计模式,研发设计一种通用的平板壳单元计算框架。考虑板壳单元的组合关系和程序编制过程中的重用性及灵活性等特点,采用了软件设计中的构造器(Builder)模式实现不同的组合单元。本框架具有很好的通用性和可扩展性,为有限元程序研发提供了一个新的方式;同时,系统能够处理复杂荷载和边界条件,并可灵活实现不同类型单元的组合分析。本文利用此方法构造五种平板壳单元,通过数值算例分析对比讨论其性能,为选取合适的平板壳单元类型进行结构数值分析提供参考。 展开更多

关键词 开放式 有限元 sipesc 平板壳单元

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基于SiPESC通用试验设计和代理模型算法构架

7

作者 李超 李云鹏 +1 位作者 张盛 陈飙松 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期779-784,共6页

基于面向服务的开放软件平台SiPESC,针对试验设计和代理模型共性特征,采用面向服务插件编程的设计方法和软件设计模式,研发了试验设计和代理模型通用算法构架。构架的核心思想是将算法、数据模型和任务管理相分离,形成独立的服务,从而... 基于面向服务的开放软件平台SiPESC,针对试验设计和代理模型共性特征,采用面向服务插件编程的设计方法和软件设计模式,研发了试验设计和代理模型通用算法构架。构架的核心思想是将算法、数据模型和任务管理相分离,形成独立的服务,从而实现算法通用性。整个构架中,试验设计和代理模型分别由五个基本服务构成。重点阐述基本插件所代理功能的抽象过程和通用接口的设计思想,给出算法构架的使用步骤及扩展方式。利用该构架试验设计开发了均匀试验设计、正交试验设计、析因试验设计及中心复合试验设计;代理模型实现了响应面模型、径向基函数模型及Kriging模型,并对部分算法进行数值验证。研究工作表明,算法构架适用于通用试验设计和代理模型算法,可方便进行动态扩展,具备良好的开放性和重用性。 展开更多

关键词 面向服务 sipesc 试验设计 代理模型 算法构架

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面向超大规模有限元计算的通用可视化系统SiPESC.POST的设计与实现 被引量：7

8

作者 徐良寅 李云鹏 陈飙松 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期220-224,231,共6页

针对有限元计算规模日益增大,应用领域不断扩展的设计需求,设计并实现了具有开放性的通用可视化系统,目标是面向百万/千万节点以上的超大规模有限元的计算可视化。在软件框架设计方面,引入流式体系结构,该体系结构具有高效计算和高效通... 针对有限元计算规模日益增大,应用领域不断扩展的设计需求,设计并实现了具有开放性的通用可视化系统,目标是面向百万/千万节点以上的超大规模有限元的计算可视化。在软件框架设计方面,引入流式体系结构,该体系结构具有高效计算和高效通信特性,满足大规模数据处理需求。在软件实现方面,采用工厂方法设计模式和插件技术,提高了系统的可扩展性和灵活性。设计并实现了有限元模型、渲染器和过滤器等模块。在大规模数据可视化方面,提出模型数据、结果数据的设计方案和管理机制,并采用VBO和分批载入技术,实现了超大规模模型的实时显示功能。通过多个模型实例展示了该系统的可行性与优越性。 展开更多

关键词 有限元可视化系统 超大规模 sipesc.POST 过滤器 插件 体系结构

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基于开放式结构有限元系统SiPESC.FEMS的动力时程分析通用算法构架 被引量：3

9

作者 陈玉震 张盛 +1 位作者 陈飙松 张洪武 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期217-222,共6页

基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS,针对动力时程分析算法共性,采用C++面向对象程序设计方法和软件设计模式,研发了一种结构动力分析通用算法构架。构架的核心思想是算法与数据模型相分离,从而实现算法通用性,整个构架由四... 基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS,针对动力时程分析算法共性,采用C++面向对象程序设计方法和软件设计模式,研发了一种结构动力分析通用算法构架。构架的核心思想是算法与数据模型相分离,从而实现算法通用性,整个构架由四个基本类及子类构成。本文重点阐述了基本类的抽象过程和通用接口的设计思想,给出了利用插件技术实现算法构架的步骤。利用该构架已实现了Newmark法、Wilson-θ法、中心差分法及改进中心差分法,并进行数值验证。研究工作表明,算法构架适用于通用时程积分算法,可方便地进行动态扩展,具备良好的开放性和重用性。 展开更多

关键词 面向对象 有限元 sipesc FEMS~动力时程分析 算法构架

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基于ANSYS与SiPESC.OPT的自锚式悬索桥合理成桥索力优化 被引量：6

10

作者 王超 檀永刚 韩义乐 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第6期506-510,共5页

以最小弯曲应变能法为理论基础,引入优化理论,运用通用有限元软件ANSYS与自主研发的集成优化软件系统SiPESC.OPT,得到一组成桥索力.算例表明,该方法既能快速得出结果,又能在精度上满足工程实际需要,适用范围广,并可以考虑不同成桥目标... 以最小弯曲应变能法为理论基础,引入优化理论,运用通用有限元软件ANSYS与自主研发的集成优化软件系统SiPESC.OPT,得到一组成桥索力.算例表明,该方法既能快速得出结果,又能在精度上满足工程实际需要,适用范围广,并可以考虑不同成桥目标与约束,值得进一步研究和探讨. 展开更多

关键词 自锚式悬索桥 合理成桥索力 结构优化 sipesc OPT ANSYS

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基于SiPESC的千万节点规模FEM可视化系统设计与实现 被引量：1

11

作者 徐良寅 李云鹏 陈飙松 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期339-344,共6页

实现了千万节点规模的有限元模型高效率可视化系统,提出了相关算法、数据结构、关键技术与软件设计方案.研发工作通过分析三维有限元模型特点,在SiPESC.POST通用有限元模型可视化系统基础上,提出了基于拓扑结构的内部单元剔除技术与精... 实现了千万节点规模的有限元模型高效率可视化系统,提出了相关算法、数据结构、关键技术与软件设计方案.研发工作通过分析三维有限元模型特点,在SiPESC.POST通用有限元模型可视化系统基础上,提出了基于拓扑结构的内部单元剔除技术与精化数据结构,并基于VBO快速显示技术,实现了千万节点规模有限元模型流畅显示.通过与多个大型商业有限元软件系统对比,展示了该系统在可视化效率及大规模问题适用性方面的优越性. 展开更多

关键词 sipesc.POST 千万节点规模 可视化 内部单元剔除 VBO

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基于SiPESC.FEMS的隧道施工数值模拟构架 被引量：1

12

作者 陆旭泽 张盛 +1 位作者 陈飙松 白杨 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-9,共9页

基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS及其弹塑性分析构架,结合隧道结构设计常用的地层结构模型理论思想和相关技术,实现了一种隧道施工有限元分析计算构架.该构架通过地应力平衡分析计算围岩的初始应力,利用SiPESC.FEMS弹塑性... 基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS及其弹塑性分析构架,结合隧道结构设计常用的地层结构模型理论思想和相关技术,实现了一种隧道施工有限元分析计算构架.该构架通过地应力平衡分析计算围岩的初始应力,利用SiPESC.FEMS弹塑性分析功能,实现地应力平衡多步序分析所需的加载和卸载过程.利用SiPESC.FEMS对单元和材料属性数据的灵活管理,实现生死单元技术.利用SiPESC.FEMS对多种单元和多点约束的支持,实现埋入单元技术.利用SiPESC.FEMS动态任务流程配置,搭建了多分析步隧道施工计算流程.数值算例表明,该构架适用于隧道施工过程的数值模拟,能有效地计算出地应力平衡过程的应力变化,并对隧道施工方案进行优化. 展开更多

关键词 隧道施工数值模拟 弹塑性分析 生死单元 埋入单元 sipesc.FEMS

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基于SiPESC.OPT的船舷简化结构冲击优化设计

13

作者 邱晓明 陈飙松 朱凌 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2017年第4期647-650,共4页

基于科学计算集成化软件平台SiPESC的结构优化模块,开展了船舷简化结构遭受单次碰撞的冲击优化.船舷简化结构为长宽比为3∶1、考虑单条T型加筋的矩形加筋板.撞击物则简化为刚性球.设计板厚A,B,C分别为板和T型筋的厚度,目标函数OBJ为考... 基于科学计算集成化软件平台SiPESC的结构优化模块,开展了船舷简化结构遭受单次碰撞的冲击优化.船舷简化结构为长宽比为3∶1、考虑单条T型加筋的矩形加筋板.撞击物则简化为刚性球.设计板厚A,B,C分别为板和T型筋的厚度,目标函数OBJ为考虑中心点变形和比吸能的综合目标参数.采用序列二次规划(SQP)算法求解冲击优化问题,得到结构表现出最佳效率时的设计参数大小.使用Javascript脚本在SiPESC.OPT中进行编程,调用其中的优化插件(包括试验设计、代理模型、不同优化算法等插件)并通过对外部程序的调用以及文件的读取、写入等操作以实现计算过程控制.并在板厚B固定的情况下,以板厚A和C为设计变量,开展析因试验设计,得到了目标函数在三维空间上的响应面,并获得了加筋板设计中的有效建议. 展开更多

关键词 冲击优化 船舶结构 sipesc 试验设计

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基于SiPESC平台的弹塑性多尺度有限元分析程序系统

14

作者 任远 尹进 +3 位作者 张成成 侯乃先 张盛 陈飙松 《强度与环境》 2016年第6期13-23,共11页

针对典型的非均质材料的弹塑性分析问题,基于Cosserat连续体弹塑性理论模型,采用参变量变分原理和多尺度有限元法耦合求解方法,研发了多尺度有限元分析程序系统。该程序系统基于SiPESC软件平台的大规模工程数据库系统和开放式结构有限... 针对典型的非均质材料的弹塑性分析问题,基于Cosserat连续体弹塑性理论模型,采用参变量变分原理和多尺度有限元法耦合求解方法,研发了多尺度有限元分析程序系统。该程序系统基于SiPESC软件平台的大规模工程数据库系统和开放式结构有限元分析框架,采用"算法+模型"的设计模式,研发了相关的数据类和分析任务类。在多尺度单元的实施方面,采用控制阵方法研发了多点约束模块,实现多种复杂的多点约束关系处理。并通过多点约束模块的处理,把多尺度数值基函数引入到控制阵中,使总刚度阵集成、总载荷向量计算以及单元和节点信息的计算(即升尺度和降尺度)都与常规有限元相同,体现了软件设计中的代码重用思想。数值计算表明,程序分析系统具有较高的精度和计算效率,可在此基础上开展粉末合金材料寿命预测的相关研究。 展开更多

关键词 sipesc软件平台 非均质材料 弹塑性分析 多尺度有限元程序设计

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平动点Halo轨道航天器保持的多目标优化

15

作者 杨春峰 彭海军 +1 位作者 钟万勰 陈飙松 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期545-550,共6页

针对日地系统平动点附近Halo轨道航天器保持任务,考虑航天器的能量消耗与轨道保持精度需求,采用多目标优化方法设计了改进时变控制器用于航天器Halo轨道保持任务。首先,基于圆形限制性三体模型推导了航天器的相对动力学方程并基于此设... 针对日地系统平动点附近Halo轨道航天器保持任务,考虑航天器的能量消耗与轨道保持精度需求,采用多目标优化方法设计了改进时变控制器用于航天器Halo轨道保持任务。首先,基于圆形限制性三体模型推导了航天器的相对动力学方程并基于此设计了线性时变控制器。然后,采用多目标优化方法对时变控制器参数进行优化,得到满足航天器能量消耗与轨道保持精度之间平衡的Pareto最优解。最后,通过对考虑模型与环境干扰情况的数值模拟,结果表明多目标优化方法对平动点Halo轨道航天器保持任务达到低能能耗与高精度目标,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 平动点 轨道保持 时变控制器 多目标优化 sipesc软件平台

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结构拓扑优化中变量连接算法研究与软件实现 被引量：6

16

作者 陈峰 陈飙松 +1 位作者 周大为 张盛 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期158-164,共7页

结构拓扑优化的变量连接,是通过对设计变量之间添加约束关系,从而得到特定的拓扑优化构型,使得优化结果能够满足工程上的特殊要求和工艺制造技术的限制。针对拓扑优化中的几类过滤形式及灵敏度分析,给出了考虑变量连接的计算公式;基于... 结构拓扑优化的变量连接,是通过对设计变量之间添加约束关系,从而得到特定的拓扑优化构型,使得优化结果能够满足工程上的特殊要求和工艺制造技术的限制。针对拓扑优化中的几类过滤形式及灵敏度分析,给出了考虑变量连接的计算公式;基于自主研发的SiPESC软件集成化平台,在SiPESC.TOPO拓扑优化模块上进行二次开发,构建了拓扑优化的变量连接算法框架,其核心思想是基于面向对象设计方法和软件设计模式,实现算法与数据分离。详细阐述了变量连接的作用方式,以及软件框架通用接口设计方案,并通过数值算例验证了其在静力问题、动力问题和热传导问题上的可行性。 展开更多

关键词 拓扑优化 变量连接 sipesc软件 算法框架

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