[發明專利]一種核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統及方法

在審

• 申請號: 202210747825.4
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115329470A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 劉詩華;楊林民;王艷蘋;盛鋒;李海勝;彭星銘;劉寶君;邱伶;余順利;弓振邦;高齊樂;蘭天寶;樓燁;宿昊;王春明;王元珠;劉嘉一;詹自敏;龍波;陳麗;寧慶坤;鄭修鵬;周航;趙秀軍;張李偉
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，所述系統包括設計參數輸入模塊(10)、結構部件模型庫(20)、結構部件模型庫調用模塊(30)和建模模塊(40)，其中：

設計參數輸入模塊(10)用于輸入建立三維幾何模型所需的各類設計參數；

結構部件模型庫(20)用于提供核工程設備各類結構部件的三維幾何模型；

結構部件模型庫調用模塊(30)用于根據輸入的設計參數自動調用所述結構部件模型庫(20)里對應的模型從而建立設備各結構部件的三維幾何模型；

建模模塊(40)用于將所述三維幾何模型自動劃分為有限單元網格，并將各結構部件關聯起來，從而形成完整的計算模型。

2.根據權利要求1所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，所述系統還包括計算模型輸出模塊(50)，用于自動輸出可用于有限元法力學分析的計算模型。

3.根據權利要求1所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，所述設計參數輸入模塊(10)包括用于輸入設備通用設計參數的模塊和用于輸入各結構部件特征參數的模塊。

4.根據權利要求3所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，用于輸入通用設計參數的模塊包括設備類型設定模塊(101)，用于輸入設備的類型；腐蝕裕量設定模塊(102)，用于輸入設備計算壁厚要考慮的腐蝕；板厚偏差設定模塊(103)，用于輸入設備計算壁厚要考慮的偏差；結構及介質重量設定模塊(104)，用于輸入設備的空重和內含介質的重量。

5.根據權利要求4所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，用于輸入各結構部件特征參數的模塊包括筒體參數設定模塊(105)、封頭參數設定模塊(106)、支承參數設定模塊(107)以及其他部件參數設定模塊(108)，分別用于輸入設備筒體部件、封頭部件、支承部件及其他附件的定位參數、結構形式和幾何參數。

6.根據權利要求5所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，所述結構部件模型庫(20)是根據各部件的結構形式分類建立，通過輸入特征參數可確定部件類型、結構形式及幾何參數。

7.根據權利要求1-6任一項所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，所述結構部件模型庫(20)包括筒體部件模型庫(201)、封頭部件模型庫(202)、板殼型支承部件模型庫(203)、線型支承部件模型庫(204)及其他部件模型庫(205)。

8.根據權利要求1所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，所述建模模塊(40)包括有限單元網格劃分模塊(401)和結構部件關聯模塊(402)，有限單元網格劃分模塊(401)根據各結構部件特征選擇適用的單元類型進行網格劃分；結構部件關聯模塊(402)通過設置節點之間自由度的關聯關系建立不同結構部件之間的連接。

9.根據權利要求8所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，其特征在于，通過參數輸入及調整控制各部件的網格劃分精度。

10.使用權利要求1-9任一項所述系統進行核工程設備力學分析數字模型的自動建模方法，包括以下步驟：

S1、根據核工程設備的設計方案，通過設計參數輸入模塊(10)中對應的參數設定模塊輸入設備的通用設計參數，所述通用設計參數包括設備類型、腐蝕裕量、板厚偏差、結構空重及內含介質重量；

S2、根據設備類型，通過設計參數輸入模塊(10)中對應的參數設定模塊輸入設備本體各結構部件的定位參數、結構形式和幾何參數；

S3、通過支承參數設定模塊(107)輸入設備支承的定位參數、結構形式和幾何參數；

S4、通過其他部件參數設定模塊(108)輸入設備附件的定位參數和幾何參數；

S5、所述系統根據步驟S1-S4輸入的設計參數自動調用各種結構部件模型庫，建立三維幾何模型；然后對所述三維幾何模型進行自動網格劃分，并建立各結構部件之間的連接關系，最終生成可用于有限元法力學分析的計算模型。