CN107644139A - 一种从cad模型到cae模型的属性映射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，包括如下步骤：基于CAD模型生成对应的CAE网格，再计算每个单元的定位点，接着将单元的索引号及定位点坐标信息存储到外部数据文件A；在CAD模型中读取外部数据文件A，再计算每个单元定位点处的几何厚度，接着将单元的索引号及对应的几何厚度存储到外部数据文件B；将外部数据文件B的数据赋予到CAE网格中以得到带属性CAE网格。本发明所提供的属性映射方法，通过对CAD软件及CAE软件进行简单的二次开发，即可实现高效的几何参数映射，可将传统手段几个小时的工作缩短至几分钟，极大地提高了有限元模型的建模及更新效率。

Description

一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法
技术领域
本发明属于飞机结构设计及强度分析领域，具体涉及一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法。
背景技术
在建立飞机结构有限元分析模型时，经常会遇到由于一些参数改变导致的模型重建工作。例如，当飞机结构CAD数模的几何参数或者几何构型发生变化的时候，有限元分析模型(CAE模型)要重新建立，网格需要重新划分，属性需要重新赋予，工作量巨大。又如，当有限元分析模型网格类型或密度发生改变时，所有截面属性丢失，需要重新赋予属性，工作量同样很大。另外，人工建模重复工作量大，耗时长，且很难保证不引入人为操作引起的错误。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，克服或减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，包括如下步骤：
步骤一：基于CAD模型生成对应的CAE网格，再计算每个单元的定位点，接着将单元的索引号及定位点坐标信息存储到外部数据文件A；
步骤二：在CAD模型中读取外部数据文件A，再计算每个单元定位点处的几何厚度，接着将单元的索引号及对应的几何厚度存储到外部数据文件B；
步骤三：将外部数据文件B的数据赋予到CAE网格中以得到带属性CAE网格。
优选地是，所述单元的定位点通过计算单元内所有节点坐标的平均值获取。
优选地是，在所述CAD模型中计算定位点处的几何厚度时，应首先指定零件顶面的集合S1以及底面的集合S2，以定位点为中心搜索距离其最近的面S1，然后绘制通过该定位点且垂直于面S1的法线，计算该法线与面S1和S2的交点P1和P2，P1和P2两点之间的距离即为该定位点处集合的厚度。
优选地是，所述数据文件A中包含每个单元的索引号以及单元定位点的坐标值，一个单元占据一行，每一行有四个数据，第一个数据是整数，代表单元的索引号，第二、三、四个数据分别代表定位点的X坐标、Y坐标和Z坐标，均为浮点型数值；所述数据文件B中包含每个单元的索引号及该单元的厚度值，一个单元占据一行，每一行有两个数据，第一个数据是整数，代表单元的索引号，第二个数据是厚度值，为浮点型数据。
本发明所提供的一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法的有益效果在于，通过对CAD软件及CAE软件进行简单的二次开发，即可实现高效的几何参数映射，可将传统手段几个小时的工作缩短至几分钟，极大地提高了有限元模型的建模及更新效率。
附图说明
图1为本发明从CAD模型到CAE模型的属性映射方法的流程框图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明的从CAD模型到CAE模型的属性映射方法做进一步详细说明。
如图1所示，一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，通过如下步骤实施。
步骤一：当CAD模型的几何构型或者几何参数更改时，基于新的CAD模型生成对应的CAE网格，或者CAE模型的网格直接发生变化时，先计算每个单元的定位点，其中，单元的定位点可以是单元的型心、节点或者内部任意点，通过选择计算单元内所有节点坐标的平均值获取。接着将单元的索引号(单元ID号)及定位点坐标信息存储到外部数据文件A，该数据文件A中包含每个单元的索引号以及单元定位点的坐标值，一个单元占据一行，每一行有四个数据，第一个数据是整数，代表单元的索引号，第二、三、四个数据分别代表定位点的X坐标、Y坐标和Z坐标，均为浮点型数值。
步骤二：在CAD模型中读取外部数据文件A，再计算每个单元定位点处的几何厚度，计算定位点处的几何厚度时，应首先指定零件顶面的集合S1以及底面的集合S2，以定位点为中心搜索距离其最近的面S1，然后绘制通过该定位点且垂直于面S1的法线，计算该法线与面S1和S2的交点P1和P2，P1和P2两点之间的距离即为该定位点处集合的厚度。之后，将每个单元索引号以及对应位置的几何厚度存储到外部数据文件B中，该数据文件B中包含每个单元的索引号及该单元的厚度值，一个单元占据一行，每一行有两个数据，第一个数据是整数，代表单元的索引号，第二个数据是厚度值，为浮点型数据。
步骤三：将外部数据文件B的数据赋予到CAE网格中以得到带属性CAE网格，即创建或者更新每个单元的属性信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：基于CAD模型生成对应的CAE网格，再计算每个单元的定位点，接着将单元的索引号及定位点坐标信息存储到外部数据文件A；
步骤二：在CAD模型中读取外部数据文件A，再计算每个单元定位点处的几何厚度，接着将单元的索引号及对应的几何厚度存储到外部数据文件B；
步骤三：将外部数据文件B的数据赋予到CAE网格中以得到带属性CAE网格。
2.根据权利要求1所述的从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，其特征在于，所述单元的定位点通过计算单元内所有节点坐标的平均值获取。
3.根据权利要求1所述的从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，其特征在于，在所述CAD模型中计算定位点处的几何厚度时，应首先指定零件顶面的集合S1以及底面的集合S2，以定位点为中心搜索距离其最近的面S1，然后绘制通过该定位点且垂直于面S1的法线，计算该法线与面S1和S2的交点P1和P2，P1和P2两点之间的距离即为该定位点处集合的厚度。
4.根据权利要求1所述的从CAD模型到CAE模型的属性映射方法，其特征在于，所述数据文件A中包含每个单元的索引号以及单元定位点的坐标值，一个单元占据一行，每一行有四个数据，第一个数据是整数，代表单元的索引号，第二、三、四个数据分别代表定位点的X坐标、Y坐标和Z坐标，均为浮点型数值；所述数据文件B中包含每个单元的索引号及该单元的厚度值，一个单元占据一行，每一行有两个数据，第一个数据是整数，代表单元的索引号，第二个数据是厚度值，为浮点型数据。
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