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Chrono-Flex: 基于绝对节点坐标公式(ANCF)的梯度不足梁单元的并行(GPU)实现

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简介:
本文介绍了在GPU上基于ANCF公式的梯度缺乏梁单元的并行实现方法,即Chrono-Flex系统。该技术提高了复杂结构动力学模拟效率和精度。 计时弹性是一种用于三维柔性多体动力学问题的通用模拟器。该实现采用梯度不足的绝对节点坐标公式(ANCF)波束元素来建模细长梁。这是一种由两个节点组成的单元,具有一个位置矢量和仅一个梯度矢量作为节点坐标。因此,每个节点有六个坐标:全局位置向量在该点上的三个分量以及位置向量梯度的三个分量。这种配置对薄且刚性的梁没有剪切锁定问题。然而,由于梯度不足的ANCF梁单元无法描述光束绕其自身轴旋转的情况,因此不能模拟扭转效应。 软件提供了一套可在GPU上并行实现的支持灵活身体的功能,包括: - 梯度不足的梁单元 - 将这些要素与双边约束联系起来的能力 - 多个求解器,其中包括接触摩擦 示例代码如下所示: // 创建ANCF系统 ANCFSystem sys; sys.setTimeStep(1e-3); // 设置时间步长为0.001秒 sys.setTolerance(1e-6); // 设置误差容限为百万分之一

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  • Chrono-Flex: ANCFGPU
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    本文介绍了在GPU上基于ANCF公式的梯度缺乏梁单元的并行实现方法,即Chrono-Flex系统。该技术提高了复杂结构动力学模拟效率和精度。 计时弹性是一种用于三维柔性多体动力学问题的通用模拟器。该实现采用梯度不足的绝对节点坐标公式(ANCF)波束元素来建模细长梁。这是一种由两个节点组成的单元,具有一个位置矢量和仅一个梯度矢量作为节点坐标。因此,每个节点有六个坐标:全局位置向量在该点上的三个分量以及位置向量梯度的三个分量。这种配置对薄且刚性的梁没有剪切锁定问题。然而,由于梯度不足的ANCF梁单元无法描述光束绕其自身轴旋转的情况,因此不能模拟扭转效应。 软件提供了一套可在GPU上并行实现的支持灵活身体的功能,包括: - 梯度不足的梁单元 - 将这些要素与双边约束联系起来的能力 - 多个求解器,其中包括接触摩擦 示例代码如下所示: // 创建ANCF系统 ANCFSystem sys; sys.setTimeStep(1e-3); // 设置时间步长为0.001秒 sys.setTolerance(1e-6); // 设置误差容限为百万分之一
  • .rar_dreamn8a_exist178_matlabANCF插件_用柔体分析
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    本资源提供用于MATLAB环境中的ANCF(绝对节点坐标法)插件,适用于进行复杂柔体动力学和静力分析。 绝对节点坐标法用于MATLAB计算程序中的多柔体系统分析。这种方法在处理复杂的机械动力学问题时非常有效。通过使用绝对节点坐标方法,可以精确地模拟包含多个柔性部件的系统的动态行为。相关代码可以在MATLAB环境中实现,并利用该软件的强大功能来解决各种工程应用中遇到的问题。
  • 欧拉计算圆周率MATLAB代码及ANCF柔性仿真MATLAB
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    本项目提供了一个使用MATLAB编写的程序,包括利用欧拉公式计算圆周率以及基于ANCF理论模拟柔性梁的梯度不足问题。 欧拉公式求长期率的MATLAB代码以及使用梯度不足ANCF梁单元建模柔性梁的MATLAB仿真。 1. 通过修改文件`ancf_params.m`来设置问题参数,这些包括: - 总长(L) - 半径(r) - ANCF电缆元件的数量(ne) - 材料特性:弹性模量(pE)、材料密度(p.rho)以及末端约束(0:自由, 1:球形接头, 2:焊接接头) 左侧 (p.leftCnstr),右侧 (p.rightCnstr) 默认参数值对应于长度为3且半径为0.02的电缆,该电缆两端都夹紧,并使用5个ANCF电缆元素进行建模。弹性模量设为2e7,密度设定为7200。 2. 调用`ancf_beam`函数并指定持续时间(TEND)、步长(H)和积分方法(METHOD)。 `ancf_beam(TEND,H,METHOD)` 用于在时间区间[0,TEND]内模拟柔性梁,使用ANCF梁单元建模。 [data,params]=ancf_beam(TEND,H,METHOD) 此函数仿真实现了柔性梁的动态行为。
  • 毕业设计与课程设计-MATLAB缺陷ANCF柔性仿真.zip
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    本作品为一毕业设计项目,采用MATLAB平台构建了具有梯度材料属性及内部缺陷的非线性连续纤维增强复合梁(ANCF)模型,并进行了一系列动态与静态仿真实验。该研究对复杂环境下柔性结构力学性能分析提供了有力工具。 提供经过严格测试的MATLAB算法与工具源码,适用于毕业设计、课程作业等各种项目需求。所有代码可以直接运行,确保安全下载使用。如在使用过程中遇到任何问题,请随时联系博主进行咨询解答。提供的MATLAB算法及工具源码适合用于各种学术项目的开发和研究工作,并且每一份源码都经过了严格的测试以保证其稳定性和可靠性,方便用户直接应用到实际项目中去。对于使用者而言,在下载并利用这些资源时遇到的任何疑问或困惑都可以通过与博主联系的方式得到及时的帮助和支持。
  • Arduino控制
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    本项目介绍如何利用Arduino通过特定硬件接口获取并发送电脑鼠标的绝对坐标信息,实现对鼠标点击位置的精准控制。 Arduino自带的鼠标库存在坐标限制,并且坐标单位不能直接对应屏幕像素。将此库添加到Arduino库目录后即可使用,初始化时需要输入屏幕分辨率。如果遇到找不到HID.h等头文件的问题,请确保下载了最新版本的Arduino软件。
  • Unity 中相转换
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    本文介绍了在Unity引擎中如何将物体的位置从相对坐标系转换到绝对坐标系,并提供了相应的代码示例。通过学习该文章,读者可以更好地理解和使用坐标变换功能,以实现更复杂的场景布局与游戏逻辑编程。 计算父元素与子元素之间的相对坐标和绝对坐标的转换,并补充一些旋转的相关内容。
  • 46_Matlab三有限_FEM_分析_
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    本教程详细介绍了使用Matlab进行三节点有限元(FEM)梁单元分析的方法与步骤,涵盖理论基础及编程实现。适合工程计算学习者参考实践。 使用MATLAB语言编写了三节点梁单元程序,并将其与ABAQUS软件中的矩形单元和六节点三角形单元的仿真结果进行了对照分析,以此加深对有限元方法(FEM)的理解。
  • MATLAB悬臂有限分析:四和八四边形程序解析
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    本研究运用MATLAB软件,详细探讨了利用四节点与八节点四边形单元进行悬臂梁的有限元分析方法,并提供了相应程序代码。 基于MATLAB的悬臂梁有限元分析:四节点与八节点四边形单元程序详解。该程序包括了对悬臂梁进行有限元分析所需的代码,支持用户调整参数如长度、截面宽度和高度、密度、泊松比、均布力及集中力等,并且可以设置单元数量以适应不同的研究需求。其中既有适用于简化模型的四节点平面单元编程也有更复杂精细的八节点四边形单元有限元编程,所有代码都带有详细的注释以便于理解和修改。 该程序已经调试通过可以直接运行使用,适合需要进行相关力学分析的研究人员和工程师们参考学习或直接应用。
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    本研究提出了一种基于GPU的高级加密标准(AES)并行算法,显著提高了数据加解密速度和效率。项目编号为100010753。 在本次课程项目实践中,笔者首先实现了ECB工作模式下的AES加密与解密算法,并考虑到单分组加密会暴露明文结构的问题,随后实现了链式加密的CBC加解密算法以及基于瞬时值的CTR模式加解密算法。 随着网络应用的发展和普及,越来越多的应用需要进行加密以提供安全性保障。同时,需要处理的数据文件越来越大,因此高性能的加解密程序的需求也越来越迫切。笔者结合并行计算领域的知识,对AES加解密算法进行了可并行性分析,并实现了基于GPU的AES并行算法。 经过分析发现,并行算法具有极高的运算效率,在实际应用中部署到集群上运行会得到更高的加速比和计算性能。其中CTR模式在进行并行计算时有更高的加速比,同时仍然能够隐藏明文轮廓,相比普通并行算法而言安全性更高。