CN105975667B - 有限元网格模型更新的快速查找方法及装置 - Google Patents

Abstract

有限元网格模型更新的快速查找方法及装置，属于计算机辅助工程(CAE)领域，为了解决快速找到有限元网格模型更新问题，技术要点是：有限元网格模型更新的快速查找方法，将要更新的几何曲面模型导入到网格模型中，根据预先设定的容差范围对网格模型和几何曲面模型的曲面进行匹配检查，若网格节点与模型曲面的最小距离超过设定的容差值，则几何发生更新。效果是：本发明能够快速准确的找到新几何模型相对于网格模型的更新部分，节省工程师大量模型检查时间，并有效避免模型修改的遗漏。

Description

有限元网格模型更新的快速查找方法及装置

技术领域

本发明属于计算机辅助工程（CAE）领域，具体涉及一种有限元网格模型更新的检查方法

背景技术

随着计算机软硬件的发展，CAE仿真计算的模型规模不断提高。以整车碰撞仿真为例，目前一个简单的整车模型单元数量大约在150万个左右。而根据开发进度，网格模型要随CAD模型尽量做到实时更新来验证设计。在如此大规模的网格模型里要想准确找到更新的零件或新特征，既费事、费力，也容易发生遗漏。

发明内容

为了解决快速找到有限元网格模型更新问题，本发明提供了一种有限元网格模型更新的快速查找方法，便于工程师对更新的零件或特征做出及时、准确的修改。

为实现上述目的，本发明的技术方案要点是：将要判断更新的几何曲面模型导入到网格模型中，根据预先设定的容差范围对网格模型和几何曲面模型的曲面进行匹配检查，若网格节点与几何曲面模型的曲面的最小距离超过设定的容差值，则认为几何发生更新；。

本发明还涉及一种有限元网格模型更新的快速查找装置，包括导入模块，将要判断更新的几何曲面模型导入到网格模型中；匹配模块，根据预先设定的容差范围对网格模型和几何曲面模型的曲面进行匹配检查；更新判断模块，若网格节点与几何曲面模型的曲面的最小距离超过设定的容差值，则认为几何发生更新；

有益效果：本发明能够快速准确的找到新几何模型相对于网格模型的更新部分，节省工程师大量模型检查时间，并有效避免模型修改的遗漏。

附图说明

图1几何曲面模型；

图2网格模型；

图3带辅助限定范围的示意图。

具体实施方式

实施例1：一种有限元网格模型更新的快速查找方法，将要判断更新的几何曲面模型导入到网格模型中，根据预先设定的容差范围对网格模型和几何曲面模型的曲面进行匹配检查，若网格节点与几何曲面模型的曲面的最小距离超过设定的容差值，则认为几何发生更新。几何发生更新时，记录、罗列出网格部分所属的零件编号。将找到的已发生更新的网格模型统一放入一个集里，用于后续更新。

其中：判断更新的具体步骤是：

S1.选取几何曲面模型和网格模型，并分别记作surface和mesh；

S2.对于mesh中每一个网格节点，记为Ni,i=1,2,3, … n；

S3.对于网格节点Ni,如果该网格节点与surface的最小距离小于容差值，则视为该点贴合在几何曲面上；

S4.对mesh中所有节点进行循环操作；

S5.有部分网格节点与surface的距离超过容差值，这部分网格对应的surface区域被视为有所改动，为几何更新；某网格节点Ni，进行网格节点与最近曲面片的最小距离求解时，通过预设球径来确定围绕该节点的球形范围内的曲面，用以限定计算曲面片的范围。

实施例2：一种有限元网格模型更新的快速查找装置，导入模块，将要判断更新的几何曲面模型导入到网格模型中；匹配模块，根据预先设定的容差范围对网格模型和几何曲面模型的曲面进行匹配检查；更新判断模块，若网格节点与几何曲面模型的曲面的最小距离超过设定的容差值，则认为几何发生更新；

作为优选，本装置还包括记录模块，几何发生更新时，记录、罗列出网格部分所属的零件编号；放入模块，将找到的已发生更新的网格模型统一放入一个集里，用于后续更新。

其中：更新判断模块，判断更新的具体步骤是：

S1.选取几何曲面模型和网格模型，并分别记作surface和mesh；

S2.对于mesh中每一个网格节点，记为Ni（i=1,2,3, … n）；

S3.对于网格节点Ni,如果该网格节点与surface的最小距离小于容差值，则视为该点贴合在几何曲面上；

S4.对mesh中所有节点进行循环操作；

S5.有部分网格节点与surface的距离超过容差值，这部分网格对应的surface区域被视为有所改动，为几何更新。某网格节点Ni，进行网格节点与最近曲面片的最小距离求解时，通过预设球径来确定围绕该节点的球形范围内的曲面，用以限定计算曲面片的范围。

实施例3：具有与实施例1或2相同的技术方案，更为具体的补充是：首先将要更新的CAD曲面模型，导入到网格模型中，然后根据预先设定的容差范围对网格模型和CAD曲面模型的曲面进行匹配检查。当网格节点与CAD曲面模型的曲面的最小距离超过设定的容差值时，则认为几何发生更新，并记录、罗列出网格部分所属的零件编号；反之，则表示未发生更新。最后将找到的已发生更新的网格模型统一放入一个集里，便于以后更新。

假设几何曲面模型和网格模型如图1、图2所示，并分别记作surface和mesh；

2、对于mesh中每一个节点，可记为Ni（i=1,2,3, … n）

3、对于网格节点Ni,如果该点与surface的最小距离小于容差值，则视为该点贴合在几何面上；

4、对mesh中所有节点进行循环操作；

5、如果所有节点与surface的距离均小于容差值，可视为surface与网格之间无差异；如果有部分节点与surface的距离大于容差值，这部分网格对应的surface区域被视为有所改动；

6、为提高搜索效率，程序采用了网格区域划分做法，具体原理如下：

a. 某网格节点Ni，如果需要求其到曲面的最近距离，则需要依次对该点对所有曲面片进行操作，从而得出一个最小值；实际中只需要求出节点与最近曲面片的最小距离，而对于离点“很远”的曲面片，不需要进行求解也能判定出其距离必定不是全局最小值；

b. 为此，在进行节点与曲面最小距离求解时，首先需要限定计算曲面片的范围。可以通过预设球径来确定围绕该节点的球形范围内的曲面进行求解,如图3。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有限元网格模型更新的快速查找方法，其特征在于，将要判断更新的几何曲面模型导入到网格模型中，根据预先设定的容差范围对网格模型和几何曲面模型的曲面进行匹配检查，若网格节点与几何曲面模型的曲面的最小距离超过设定的容差值，则认为几何发生更新；

判断更新的具体步骤是：

S1.选取几何曲面模型和网格模型，并分别记作surface和mesh；

S2.对于mesh中每一个网格节点，记为Ni,i＝1,2,3,…n；

S3.对于网格节点Ni,如果该网格节点与surface的最小距离小于容差值，则视为该点贴合在几何曲面上；

S4.对mesh中所有节点进行循环操作；

S5.有部分网格节点与surface的距离超过容差值，这部分网格对应的surface区域被视为有所改动，为几何更新；

所述的几何曲面模型是整车模型单元的CAD曲面模型。

2.如权利要求1所述的有限元网格模型更新的快速查找方法，其特征在于，几何发生更新时，记录、罗列出网格部分所属的零件编号。

3.如权利要求2所述的有限元网格模型更新的快速查找方法，其特征在于，将找到的已发生更新的网格模型统一放入一个集里，用于后续更新。

4.如权利要求1所述的有限元网格模型更新的快速查找方法，其特征在于，某网格节点Ni，进行网格节点与最近曲面片的最小距离求解时，通过预设球径来确定围绕该节点的球形范围内的曲面，用以限定计算曲面片的范围。

5.一种有限元网格模型更新的快速查找装置，其特征在于，包括导入模块，将要判断更新的几何曲面模型导入到网格模型中；

匹配模块，根据预先设定的容差范围对网格模型和几何曲面模型的曲面进行匹配检查；

更新判断模块，若网格节点与几何曲面模型的曲面的最小距离超过设定的容差值，则认为几何发生更新；

更新判断模块，判断更新的具体步骤是：

S1.选取几何曲面模型和网格模型，并分别记作surface和mesh；

S2.对于mesh中每一个网格节点，记为Ni，i＝1,2,3,…n；

S3.对于网格节点Ni,如果该网格节点与surface的最小距离小于容差值，则视为该点贴合在几何曲面上；

S4.对mesh中所有网格节点进行循环操作；

S5.有部分网格节点与surface的距离超过容差值，这部分网格对应的surface区域被视为有所改动，为几何更新；

所述的几何曲面模型是整车模型单元的CAD曲面模型。

6.如权利要求5所述的有限元网格模型更新的快速查找装置，其特征在于，还包括记录模块，几何发生更新时，记录、罗列出网格部分所属的零件编号。

7.如权利要求6所述的有限元网格模型更新的快速查找装置，其特征在于，还包括放入模块，将找到的已发生更新的网格模型统一放入一个集里，用于后续更新。

8.如权利要求5所述的有限元网格模型更新的快速查找装置，其特征在于，某网格节点Ni，进行网格节点与最近曲面片的最小距离求解时，通过预设球径来确定围绕该节点的球形范围内的曲面，用以限定计算曲面片的范围。

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