[发明专利]力矩分配法的自动模拟分析方法、系统、装置及存储介质

权利要求书

1.一种力矩分配法的自动模拟分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，绘制待分析力学模型对应的杆系结构在相应受力状态下的真实变形图，具体包括：

基于杆系有限元分析方法对待分析力学模型对应的结构进行分析，以确定力矩分配时的关键参数；

根据待分析力学模型对应的结构的原始受力模型和所述关键参数绘制所述待分析力学模型对应的杆系结构的真实变形图；

S2，在所述杆系结构的所有独立角位移可能发生处附加刚臂，并计算附加刚臂后所处的特定状态下的杆系结构的分配系数、传递系数、固端弯矩和各刚结点的不平衡力偶矩，作为力矩分配的初始状态参数；

S3，基于所述初始状态参数绘制附加刚臂约束下的杆系结构的初始变形图；

S4，从第一独立角位移处开始力矩分配，将本结点的分配弯矩记录至杆端，并计算对应状态下杆系结构的变形参数，基于所述变形参数，使用放大系数优化显示效果，在时间参数的控制下刷新变形图，以动画模拟展示本结点的不平衡力释放过程中的杆系结构的变形过程，并在动画模拟结束时更新各结点的不平衡力偶矩，其中，

在力矩分配过程中，如果杆系结构存在多个独立结点角位移，则在一个结点角位移的力矩分配完成后，自动选择下一个独立结点角位移继续进行力矩分配，记录分配弯矩，更新结构变形与上一步的变形增量，对变形增量使用放大系数，并在时间参数的控制下刷新变形图，继续以动画模拟展示该结点不平衡力释放过程中，杆系结构的变形过程，在动画模拟结束后，根据传递系数显示远端弯矩以及更新各结点不平衡力偶矩；

S5，重复步骤S4中的力矩分配过程，并动态显示变形增量，直到杆系结构的所有结点上的不平衡力偶矩达到预设阈值，停止力矩分配；

S6，计算力矩分配后的杆系结构的杆端弯矩值，并基于所述杆端弯矩值和杆系结构的单元载荷绘制结构弯矩图。

2.根据权利要求1所述的力矩分配法的自动模拟分析方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括如下步骤：

判断待分析力学模型对应的结构是否满足预设条件，若满足，则执行步骤S1，若不满足，则提示用户无法使用力矩分配法。

3.一种力矩分配法的自动模拟分析系统，其特征在于，包括：

第一绘图模块，用于绘制待分析力学模型对应的杆系结构在相应受力状态下的真实变形图，其中，

所述第一绘图模块具体用于，

基于杆系有限元分析方法对待分析力学模型对应的结构进行分析，以确定力矩分配时的关键参数；

根据待分析力学模型对应的结构的原始受力模型和所述关键参数绘制所述待分析力学模型对应的杆系结构的真实变形图；

第一计算模块，用于在所述杆系结构的所有独立角位移可能发生处附加刚臂，并计算附加刚臂后所处的特定状态下的杆系结构的分配系数、传递系数、固端弯矩和各刚结点的不平衡力偶矩，作为力矩分配的初始状态参数；

第二绘图模块，用于基于所述初始状态参数绘制附加刚臂约束下的杆系结构的初始变形图；

力矩分配模拟模块，用于从第一独立角位移处开始力矩分配，将本结点的分配弯矩记录至杆端，并计算对应状态下的杆系结构的变形参数，基于所述变形参数，使用放大系数优化显示效果，在时间参数的控制下刷新变形图，以动画模拟展示本结点的不平衡力释放过程中的杆系结构的变形过程，并在动画模拟结束时更新各结点的不平衡力偶矩；重复上述力矩分配过程，并动态显示变形增量，直到杆系结构的所有结点上的不平衡力偶矩达到预设阈值，停止力矩分配，其中，

在力矩分配过程中，如果杆系结构存在多个独立结点角位移，则在一个结点角位移的力矩分配完成后，自动选择下一个独立结点角位移继续进行力矩分配，记录分配弯矩，更新结构变形与上一步的变形增量，对变形增量使用放大系数，并在时间参数的控制下刷新变形图，继续以动画模拟展示该结点不平衡力释放过程中，杆系结构的变形过程，在动画模拟结束后，根据传递系数显示远端弯矩以及更新各结点不平衡力偶矩；

第三绘图模块，用于计算力矩分配后的杆系结构的杆端弯矩值，并基于所述杆端弯矩值和杆系结构的单元载荷绘制结构弯矩图。

4.根据权利要求3所述的力矩分配法的自动模拟分析系统，其特征在于，还包括：

判断模块，用于判断待分析力学模型对应的结构是否满足预设条件。