本文探討研究了COSMOS／M有限元和數據庫的數據傳輸相關內容。
0 引言
目前活塞熱負荷分析中,大多采用有限元分析方法,為提高分析的效率,研究人員在有限元分析中逐步引入了參數化模型,這一方面提高了有限元分析的靈活性,但同時也增加了有限元程序的編制難度,使得有限元模型中參數化數據的有效傳遞成為了有限元應用中的一個難點和重點。本文以活塞溫度場參數化有限元程序模型為基礎,運用Delphi語言編制了有限元程序的數據接口,實現了有限元程序與 Paradox數據庫數據的有效傳遞,并通過與系統操作語言的結合實現了對參數化有限元分析程序的計算分析及數據輸出的全面控制,提高了活塞熱負荷分析的效率。
1 數據接口程序的功能設計
為使得COSMOS/M 有限元計算程序準確、完整和快速運行,并能實現數據及圖形結果的自動輸出,數據傳輸及處理接口程序必須具有以下幾項功能。
1.1 數據查詢功能
運用 Delphi語言字符查詢功能,通過對有限元命令流文件數據參數定義頭進行訪問,找到需要查找的的參數名稱及數據類型,并依此為依據,利用Delphi強大的數據查詢功能,從Paradox數據庫中查詢相應的數值并提取為數據文件。
1.2 數據校驗功能
幾何建模是有限元數值計算的基礎,而通過接口程序輸入的參數其數值的合理性、有效性直接決定了幾何建模的成功率,所以,在數據接口中,必須對性能參數數值的合理性、尺寸參數數值的幾何干涉性及邊界條件參數與幾何參數的一致性等,進行數據校驗和處理,進而保證有限元計算的有效性和準確性。
1.3 數據排序和數據頭文件組織功能
COSMOS/M有限元程序的參數輸入主要是通過命令流文件中的參數定義和賦值來完成,它并沒有提供完整的數據輸入接口模塊,為此作者依據對流文件數據名稱及格式的查詢結果,對需要的數據進行排序和數據的參數頭文件進行組織,這其中也包括對某些需要進行算術運算的參數進行處理的過程,最后依據所編排的順序,按照 COSMOS/M 有限元程序命令流文件的規定格式形成,獨立的二進制參數定義和賦值命令流頭文件。
1.4 數據整合及有限元程序啟動功能
通過 Delphi環境下 DOS操作系統的文件處理功能,對二進制的參數定義和賦值頭文件及有限元程序的主體命令流文件進行合并,進而形成完整的有限元命令流執行文件,然后運用 Delphi環境下DOS操作系統的文件執行功能打開COSMOS/M的批處理功能,執行完整的具有參數輸入功能的命令流文件進行有效的計算。
1.5 數據及圖形結果輸出功能
在COSMOS/M 有限元的執行過程中,通過相關命令的定義實現圖形結果的輸出功能,并形成符合要求的節點計算結果文件,然后通過 Delphi的查詢功能,依據參數中的幾何尺寸,找到特征點的溫度值,并一同輸入到Paradox數據庫中,為設計提供相應的參考。
2 數據接口程序的流程
接口程序的主要流程如圖1所示。
3.1 COSMOS/M運行參數的設置
為使有限元程能夠接受參數傳遞的數值,必須在COSMOS/M 程序中定義參數和賦值語句,如下所示:
上述語句為數據的輸入提供了端口。
3.2 數據查詢與文件合并啟動設置
運用 Delphi中的數據引擎(BDE)可以直接讀取Paradox數據庫中的數據,此處將數據控件 Table的databasename設置為存放活塞性能和尺寸參數的Paradox數據庫表的路徑,并把控件 Datasouce屬性指向 Table,然后可以運用SQL數據查詢語言對數據庫進行查找并輸出結果。
3.3 文件的合并與執行
運用 Delphi環境下的 DOS文件操作命令實現上述功能,最終形成 FEM_piston.ses的完整有限元命令流文件。這里將有限元程放在子目錄下,并在操作前清除目錄內的其它文件,避免由于多次分析引起的文件覆蓋錯誤,使得有限元計算分析失敗部分程序過程簡化如下:
4 結束語
運用 Delphi及SQL語言,結合系統操作命令,通過參數實現了對活塞溫度場計算的有限元程序與Paradox數據庫數據信息的有效連接,并在接口程序中完成了數據校驗、程序自動執行功能,提高了有限元方法數據處理和計算分析的能力,提高了有限元分析的效率和計算的成功率,為其后處理提供了快捷的平臺。