CN106919762B - 一种有限元网格阵列建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算机仿真技术领域，尤其涉及一种有限元网格阵列建模方法，该方法包括：第一步，相似结构零件识别分组；第二步，创建种子零件网格模型；第三步，创建种子零件定位信息；第四步，创建分组内零件定位信息；第五步，建立阵列网格模型。本发明通过通用有限元前处理软件的二次开发功能，针对结构设计中相同零件特点，提取零件特征标识，创建零件之间的相对位置关系，快速复制某个零件网格到相同零件中去，缩短相同零件建模工作占用的时间，提高仿真分析在研发工作中的效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机仿真技术领域，尤其涉及一种有限元网格阵列建模方法。
背景技术
有限元方法作为现有计算机仿真领域内的有效分析方法，已经广泛应用于航空航天、汽车等领域。
有限元建模过程是整个仿真分析时间代价最大的过程，在航空航天结构中，存在大量的相同的结构件，但零件的位置不同。对相同零件逐个进行有限元前处理耗时耗力，而且会导致相同零件模型对应的有限元网格模型不同，对分析结果造成一定的差异，影响分析结果。
综上，当前阵列方法中仍存在部分问题，对结构件特征识别精度不足，若相似零件存在细小差别，也会导致网格阵列创建存在差异。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种高效、快速的有限元网格阵列建模方法，通过在通用软件基础上的定制开发实现快速建模。
本发明实施例提供的一种有限元网格阵列建模方法，该方法包括：
第一步，相似结构零件识别分组；
对导入到通用前处理HyperMesh的几何模型按照零件结构形式进行自动识别处理，归类结构相同的零件，并分组；
第二步，创建种子零件网格模型；
对第一步中识别出来的结构零件按照每一组分别处理，对每一组中任意挑选一个零件进行种子网格建模，并修改好模型质量；
第三步，创建种子零件定位信息；
创建三点定位信息，定位信息按照零件特征实现，确定每个零件的三个非共线的点；
第四步，创建分组内零件定位信息；
对分组内的每个零件，按照第三步中的方法，创建零件定位信息，并保证定位参考点的顺序相同；
第五步，建立阵列网格模型；
对第二步中种子零件的网格模型复制并存储，同时将第四步中对分组内的其他零件逐个获取的定位信息与第三步确定的种子零件的定位信息对比参照，将复制好的种子零件网格模型按照相对定位位置复制到该零件位置。
进一步地，上述方法中，建立阵列网格模型完成后，还包括：
第六步，检查阵列网格模型；
在第五步建立阵列网格模型完成后，检查网格与结构零件的匹配程度。
进一步地，上述方法中，所述相似结构零件识别分组的步骤如下：
1)获取零件列表；
2)获取ID＝min的零件；
3)获取下一个零件；
4)识别零件特征；
5)判断下一个零件是否与ID＝min的零件相同；
6)如是，则归类到分组ID＝min，如否，则执行获取下一个零件的步骤。
进一步地，上述方法中，所述归类到分组ID＝min后，还包括：
7)获取下一个零件；
8)判断是否存在零件；
9)如是，则执行识别零件特征的步骤，如否，则完成分组。
进一步地，上述方法中，所述创建种子零件定位信息的步骤如下：
1)获取零件编号；
2)按照零件点特征、面特征、线特征分别创建三个参考点；
3)判断上述三个参考点是否共线；
4)如是，减少节点特征，执行按照零件点特征、面特征、线特征分别创建三个参考点的步骤，如否，则保存节点编号。
进一步地，上述方法中，所述建立阵列网格模型的步骤如下：
1)获取种子零件ID；
2)获取种子零件定位点信息；
3)获取分组内零件；
4)获取零件定位点信息；
5)获取种子零件网格模型并复制保存；
6)对比种子零件与该零件定位信息；
7)建立阵列网格模型；
8)获取组内下一个零件；
9)判断零件是否存在；
10)如是，则执行获取零件定位点信息的步骤，如否，则完成阵列。
与现有技术相比，本发明实施例对导入到通用前处理HyperMesh的几何模型按照零件结构形式进行自动识别处理，归类结构相同的零件，并分组。对识别出来的结构零件按照每一组分别处理，对每一组中任意挑选一个零件进行种子网格建模，并修改好模型质量；创建三点定位信息，定位信息按照零件特征实现，确定每个零件的三个非共线的点；对分组内的每个零件，创建零件定位信息；对种子零件的网格模型复制并存储，同时将分组内的其他零件逐个获取的定位信息与种子零件的定位信息对比参照，将复制好的种子零件网格模型按照相对定位位置复制到该零件位置。本发明通过通用有限元前处理软件的二次开发功能，针对结构设计中相同零件特点，提取零件特征标识，创建零件之间的相对位置关系，快速复制某个零件网格到相同零件中去，缩短相同零件建模工作占用的时间，提高仿真分析在研发工作中的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种有限元网格阵列建模方法流程图；
图2为本发明提供的一种相似结构零件识别分组的步骤流程图；
图3为本发明提供的一种创建种子零件定位信息的步骤流程图；
图4为本发明提供的一种建立阵列网格模型的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图1所示，本发明实施例公开了一种有限元网格阵列建模方法，该方法包括：
步骤S101，相似结构零件识别分组；
对导入到通用前处理HyperMesh的几何模型按照零件结构形式进行自动识别处理，归类结构相同的零件，并分组；
步骤S102，创建种子零件网格模型；
对第一步中识别出来的结构零件按照每一组分别处理，对每一组中任意挑选一个零件进行种子网格建模，并修改好模型质量；
步骤S103，创建种子零件定位信息；
创建三点定位信息，定位信息按照零件特征实现，确定每个零件的三个非共线的点；
步骤S104，创建分组内零件定位信息；
对分组内的每个零件，按照第三步中的方法，创建零件定位信息，并保证定位参考点的顺序相同；
步骤S105，建立阵列网格模型；
对第二步中种子零件的网格模型复制并存储，同时将第四步中对分组内的其他零件逐个获取的定位信息与第三步确定的种子零件的定位信息对比参照，将复制好的种子零件网格模型按照相对定位位置复制到该零件位置。
进一步地，上述方法中，建立阵列网格模型完成后，还包括：
步骤S106，检查阵列网格模型；
在上述步骤S105建立阵列网格模型完成后，检查网格与结构零件的匹配程度。
本发明实施例通过通用有限元前处理HyperMesh软件的二次开发功能，针对结构设计中相同零件特点，提取零件特征标识，创建零件之间的相对位置关系，快速复制某个零件网格到相同零件中去，缩短相同零件建模工作占用的时间，提高仿真分析在研发工作中的效率。
如图2所示，进一步地，上述方法中，所述相似结构零件识别分组的步骤如下：
步骤S201，获取零件列表；
步骤S202，获取ID＝min的零件；
步骤S203，获取下一个零件；
步骤S204，识别零件特征；
步骤S205，判断下一个零件是否与ID＝min的零件相同；
步骤S206，如是，则归类到分组ID＝min，如否，则执行获取下一个零件的步骤。
进一步地，如图2所示，所述归类到分组ID＝min后，还包括：
步骤S207，获取下一个零件；
步骤S208，判断是否存在零件；
步骤S209，如是，则执行识别零件特征的步骤，如否，则完成分组。
如图3所示，进一步地，上述方法中，所述创建种子零件定位信息的步骤如下：
步骤S301，获取零件编号；
步骤S302，按照零件点特征创建参考点；
步骤S303，按照零件面特征创建参考点；
步骤S304，按照零件线特征创建参考点；
步骤S305，判断上述三个参考点是否共线；
步骤S306，如是，减少节点特征，返回执行按照零件点特征创建参考点的步骤，如否，则保存节点编号。
需要注意的是，上述步骤所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例。具体实施中，本发明对步骤S302、步骤S303、步骤S304并不限定其执行的先后顺序。
如图4所示，进一步地，上述方法中，所述建立阵列网格模型的步骤如下：
步骤S401，获取种子零件ID；
步骤S402，获取种子零件定位点信息；
步骤S403，获取分组内零件；
步骤S404，获取零件定位点信息；
步骤S405，获取种子零件网格模型并复制保存；
步骤S406，对比种子零件与该零件定位信息；
步骤S407，建立阵列网格模型；
步骤S408，获取组内下一个零件；
步骤S409，判断零件是否存在；
步骤S410，如是，则执行获取零件定位点信息的步骤，如否，则完成阵列。
本发明实施例通过通用有限元前处理软件的二次开发功能，针对结构设计中相同零件特点，提取零件特征标识，创建零件之间的相对位置关系，快速复制某个零件网格到相同零件中去，缩短相同零件建模工作占用的时间，提高仿真分析在研发工作中的效率。综上，本发明实施例，优化了建模流程，提高了仿真效率，缩短了研发周期。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种有限元网格阵列建模方法，其特征在于，该方法包括：
第一步，相似结构零件识别分组；
对导入到通用前处理HyperMesh的几何模型按照零件结构形式进行自动识别处理，归类结构相同的零件，并分组；
第二步，创建种子零件网格模型；
对第一步中识别出来的结构零件按照每一组分别处理，对每一组中任意挑选一个零件进行种子网格建模，并修改好模型质量；
第三步，创建种子零件定位信息；
创建三点定位信息，定位信息按照零件特征实现，确定每个零件的三个非共线的点；
第四步，创建分组内零件定位信息；
对分组内的每个零件，按照第三步中的方法，创建零件定位信息，并保证定位参考点的顺序相同；
第五步，建立阵列网格模型；
对第二步中种子零件的网格模型复制并存储，同时将第四步中对分组内的其他零件逐个获取的定位信息与第三步确定的种子零件的定位信息对比参照，将复制好的种子零件网格模型按照相对定位位置复制到该零件位置；
所述创建种子零件定位信息的步骤如下：
1)获取零件编号；
2)按照零件点特征、面特征、线特征分别创建三个参考点；
3)判断上述三个参考点是否共线；
4)如是，减少节点特征，执行按照零件点特征、面特征、线特征分别创建三个参考点的步骤，如否，则保存节点编号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立阵列网格模型完成后，还包括：
第六步，检查阵列网格模型；
在第五步建立阵列网格模型完成后，检查网格与结构零件的匹配程度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述相似结构零件识别分组的步骤如下：
1)获取零件列表；
2)获取ID＝min的零件；
3)获取下一个零件；
4)识别零件特征；
5)判断下一个零件是否与ID＝min的零件相同；
6)如是，则归类到分组ID＝min，如否，则执行获取下一个零件的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述归类到分组ID＝min后，还包括：
7)获取下一个零件；
8)判断是否存在零件；
9)如是，则执行识别零件特征的步骤，如否，则完成分组。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立阵列网格模型的步骤如下：
1)获取种子零件ID；
2)获取种子零件定位点信息；
3)获取分组内零件；
4)获取零件定位点信息；
5)获取种子零件网格模型并复制保存；
6)对比种子零件与该零件定位信息；
7)建立阵列网格模型；
8)获取组内下一个零件；
9)判断零件是否存在；
10)如是，则执行获取零件定位点信息的步骤，如否，则完成阵列。
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