[發(fā)明專利]一種有限元快速建模方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410061412.6
• 申請(qǐng)日: 2014-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN103870632A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昊;史立濤;韓涵;王瑞鳳;冀賓;呂榕新;唐杰;張修科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建模技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有限元快速建模方法。

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背景技術(shù)

在有限元分析技術(shù)領(lǐng)域，前處理建模所占用的整個(gè)分析時(shí)間的60%以上，常規(guī)建模技術(shù)手段為分析人員按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙建立幾何并逐個(gè)設(shè)置材料以及截面屬性并設(shè)置邊界條件得到有限元模型或者直接導(dǎo)入三維結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行幾何清理以及各類簡(jiǎn)化并逐個(gè)設(shè)置材料以及截面屬性并設(shè)置邊界條件得到有限元模型。

而且，大型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特別是航天器相關(guān)的大型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（比如鉚接艙體、燃料貯箱、復(fù)合材料艙體等）往往結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零部件較多。隨著航天任務(wù)增多，對(duì)研發(fā)周期要求提高，研制單位在產(chǎn)品質(zhì)量、任務(wù)節(jié)點(diǎn)以及成本上面臨越來越大的壓力。

上述常規(guī)的建模方法需要對(duì)大型結(jié)構(gòu)的各個(gè)組成部分逐個(gè)設(shè)置材料以及截面屬性，此步驟工作量巨大，嚴(yán)重拖延了結(jié)構(gòu)分析的進(jìn)度以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種有限元快速建模方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種有限元快速建模方法，包括步驟：

S1、建立具有統(tǒng)一命名規(guī)則的材料數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)材料數(shù)據(jù)，以及建立具有統(tǒng)一命名規(guī)則的型材截面數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)型材截面數(shù)據(jù)；

S2、導(dǎo)入與所建立的材料數(shù)據(jù)庫以及型材截面數(shù)據(jù)庫的命名有映射關(guān)系的幾何模型；

S3、對(duì)幾何模型劃分網(wǎng)格；

S4、按照命名規(guī)則，找出與幾何模型對(duì)應(yīng)的材料數(shù)據(jù)以及型材截面數(shù)據(jù)，通過命名映射自動(dòng)賦予幾何模型屬性。

較佳的，材料數(shù)據(jù)庫以及型材截面數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫格式包括Excel或XML格式。

較佳的，鉚接艙體有限元快速建模方法是基于MSC.?SimXpert平臺(tái)完成有限元建模。

較佳的，步驟S2中的幾何模型是通過在ProE中對(duì)幾何模型中的元素進(jìn)行屬性關(guān)聯(lián)命名獲得。

該方法能夠快速，可靠的進(jìn)行有限元模型的前處理，并可以對(duì)具有統(tǒng)一構(gòu)型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模板化處理，大幅度縮短結(jié)構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。

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附圖說明

圖1所示的是本發(fā)明的流程圖；

圖2所示的是本發(fā)明一實(shí)施例的流程圖。

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具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。

如圖1所示，本發(fā)明主要包括四個(gè)步驟：S1、建立具有統(tǒng)一命名規(guī)則的材料數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)材料數(shù)據(jù)，以及建立具有統(tǒng)一命名規(guī)則的型材截面數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)型材截面數(shù)據(jù)；S2、導(dǎo)入與所建立的材料數(shù)據(jù)庫以及型材截面數(shù)據(jù)庫的命名有映射關(guān)系的幾何模型；S3、對(duì)幾何模型劃分網(wǎng)格；S4、按照命名規(guī)則，找出與幾何模型對(duì)應(yīng)的材料數(shù)據(jù)以及型材截面數(shù)據(jù)，通過命名映射自動(dòng)賦予幾何模型屬性。

以下是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所提供的鉚接艙體有限元快速建模方法，如圖2所示，包括：

步驟1：將設(shè)計(jì)中所采用的材料、桁條截面屬性編輯成材料數(shù)據(jù)庫和桁條截面數(shù)據(jù)庫，并按照統(tǒng)一命名規(guī)則命名；

步驟2：在MSC.?SimXpert平臺(tái)導(dǎo)入材料數(shù)據(jù)庫和桁條截面數(shù)據(jù)庫；

步驟3：在ProE模型中對(duì)幾何元素進(jìn)行屬性關(guān)聯(lián)命名；

步驟4：在MSC.?SimXpert平臺(tái)導(dǎo)入帶有屬性關(guān)聯(lián)命名的幾何模型；

步驟5：通過MSC.?SimXpert平臺(tái)設(shè)置自動(dòng)劃分網(wǎng)格；?

步驟6：通過命名映射自動(dòng)賦屬性完成單元屬性賦予；?

該鉚接艙體有限元快速建模方法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜鉚接結(jié)構(gòu)有限元模型建立。

該方法能夠快速，可靠的進(jìn)行有限元模型的前處理，并可以對(duì)具有統(tǒng)一構(gòu)型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模板化處理，大幅度縮短結(jié)構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。