[發明專利]一種基于云制造平臺的有限元分析服務方法

有效

• 申請號: 201610864086.1
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN106326604B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 肖剛;張元鳴;徐雪松;包志炎;陸佳煒;高飛;章振杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種基于云制造平臺的有限元分析服務方法，包括以下步驟：

(1)構建基于云制造平臺的產品三維參數化設計引擎；

(1.1)建立產品三維參數化模型庫；

將對產品的三維模型進行特征提取，包括長、寬、高、直徑的驅動參數，以及各參數之間的約束關系,創建三維模型庫，并將模型庫儲存到云端；

(1.2)開發三維參數化設計服務庫；

三維參數化設計引擎能夠根據設計參數對三維模型進行設計，滿足對產品的設計需求，設計引擎以Web服務庫的形式提供，通過對設計服務的組合滿足企業個性化的設計需求；

設計服務以Web服務的形式部署在云制造平臺上，通過Web服務提供的接口進行調用，其包括以下類型的服務：

(1.2.1)三維模型導入服務：其功能是將選擇的三維模型導入到設計環境中，企業能夠據此進行參數化設計；

(1.2.2)啟動設計軟件服務：其功能是啟動三維設計軟件，這是在云制造平臺上進行三維設計的軟件；

(1.2.3)參數化設計服務：其功能是根據企業設計的參數，在云制造平臺上基于三維設計軟件進行三維設計，驅動三維模型；

(1.3)建立三維參數化設計接口；

三維參數化設計接口是三維產品設計的人機接口，根據三維模型提取的特征參數，建立三維參數化設計接口，基于設計接口選擇三維模型、輸入設計參數，并查看設計完成的設計結果，設計結果基于VRML進行實現，為用戶提供詳細的三維設計效果；

(2)構建基于云制造平臺的有限元分析引擎；

(2.1)開發基于云制造平臺的有限元分析服務庫；

有限元分析引擎的功能是根據有限分析參數調用分析軟件對三維模型在云制造平臺上進行分析，然后將分析的結果返回；分析引擎以Web服務庫的形式部署在云制造平臺上，并通過Web服務提供的接口進行調用；

Web服務庫中的有限元分析服務的類型包括：

(2.1.1)啟動有限元分析軟件服務：其功能是啟動有限元分析軟件，輸入有限元分析文件，并輸出有限元分析結果文件；

(2.1.2)產品三維模型導入服務：其功能是將設計完成的三維有限元模型導入到分析環境中；

(2.1.3)單元類型選擇服務：其功能是對選擇的三維有限元模型進行單元類型選擇；

(2.1.4)材料屬性設置服務：其功能是對三維有限元模型的材料屬性進行設置，包括：彈性模量、泊松比、密度；

(2.1.5)網格劃分服務：其功能是對模型進行網格劃分；功能分為兩塊，一是對網格的大小進行設置，二是對模型進行網格劃分；由于網格大小設置和網格劃分有多種種類，所以將不同種類的網格大小設置和網格劃分封裝成不同的服務；當用戶對不同模型進行有限元分析時，使用不同的網格大小設置和網格劃分方式，分別調用所對應的網格劃分服務；

(2.1.6)施加載荷服務：其功能是對模型施加載荷；

(2.1.7)邊界條件設置服務：其功能是對模型的邊界條件進行設置；

(2.1.8)靜力分析服務：其功能是對有限元模型進行靜力學分析，并輸出主方向上的變形最大值，及最大值的節點位置和節點編號和結果圖片；

(2.1.9)疲勞分析服務：其功能是對有限元模型進行疲勞分析，并輸出疲勞分析的分析日志和結果圖片；

(2.1.10)模態分析服務：功能是在模態分析后處理輸出梯級各階模態的頻率，保存各階陣型圖，以及各階模態的振型動畫；

(2.2)建立有限元分析服務接口；

建立有限元分析服務接口，企業用戶對象基于該接口對設置有限元分析的相關分析參數，包括選擇單元類型、網格劃分、設置材料屬性、選擇后處理類型；(3)基于云制造平臺的有限元分析結果預覽；

(3.1)有限元分析結果展示內容；

有限元分析結束后之后，將自動展示分析結構，包括：

①.靜力分析結果文件：包括應力云圖、總變形圖以及主方向上的變形最大值，及最大值的節點位置和節點編號；

②.疲勞分析結果文件；

③.模態分析結果文件，包括：各階模態的頻率，保存各階振型圖，以及各階模態的振型動畫；

④.分析日志文件；

(3.2)有限元分析結果展示服務；

將有限元分析的結果對應封裝為Web服務，供用戶預覽和下載。