[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

本發明涉及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，屬于核工程設備力學分析技術領域，該系統包括設計參數輸入模塊，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，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，用于根據輸入的設計參數自動調用結構部件模型庫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，用于將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，形成完整的計算模型。本發明提供的系統及方法能夠自動完成設備有限單元法力學分析模型的建立，既可降低對力學分析人員的專業技術要求，也可減少重復人工操作引起的效率低下和人因失誤。

技術領域

本發明屬于核工程設備力學分析技術領域，具體為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。

背景技術

在核工程項目的設計和安全分析中，各設備的安全運行非常重要。其中在力學分析階段，需要對設備采用有限單元法進行三維建模及計算，并對計算結果進行分析和評定，從而評價設備結構是否滿足相關規范中的安全性要求。

在對設備進行力學分析的過程中，主要涉及到以下幾部分內容：

1、根據設備圖紙建立有限元模型；

2、在有限元模型上定義邊界條件，施加自重、內壓、地震及接管載荷等，并進行工況定義；

3、根據設備結構需求展開模態分析、譜分析、靜力分析等計算，并進行工況組合；

4、提取設備各結構部件在不同工況下的計算結果；

5、依據適用的規范及準則，獲得各個設備結構部件的許用應力等評定參數；

6、對比各個設備結構部件計算應力和許用應力，評定設備結構安全性。

在一個核工程項目中存在大量的設備需要進行力學分析，目前的建模步驟多為重復性操作且為傳統的跟蹤式操作，過程非常繁瑣，耗時較長，工作量非常大，降低了建模效率，增加了檢查校核的時間耗費。因此，現有的建模流程對效率和準確性產生了很大的影響。

發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供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，通過該系統及方法能夠自動完成設備有限單元法力學分析模型的建立，既可降低設備力學分析工作對力學分析人員的專業技術要求，也可減少重復人工操作引起的效率低下和人因失誤，從而同時提高設備力學分析工作的質量和效率。

為達到以上目的，本發明采用的一種技術方案是：

一種核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，包括設計參數輸入模塊、結構部件模型庫、結構部件模型庫調用模塊和建模模塊，其中：

設計參數輸入模塊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用于根據輸入的設計參數自動調用所述結構部件模型庫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。

進一步，如上所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，所述系統還包括計算模型輸出模塊，用于自動輸出可用于有限元法力學分析的計算模型。

進一步，如上所述的核工程設備力學分析數字模型的自動建模系統，所述設計參數輸入模塊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。