CN109840945A - 有限元预处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供的有限元预处理方法及装置，通过基于预设指令开发的有限元预处理软件解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型，并提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。分本申请提供的技术方案，能够自动批量化对复杂零件进行有限元预处理，提高零件结构性能仿真结果的有效性具有非常重要意义。

Description

有限元预处理方法及装置

技术领域

本申请涉及有限元分析领域，具体而言，涉及一种有限元预处理方法及装置。

背景技术

随着时代的发展，智能手机的普及率越来越高，由于其具有体积小、重量轻、便携式等特点，在运输过程及应用场景中不可避免地经受跌落带来的撞击载荷，因此在手机的开发设计阶段，通常会运用CAE(CAE，Computer Aided Engineering)技术仿真计算各种模型的结构性能，从而提高产品的可靠性及节约研发成本。在手机结构有限元分析的预处理阶段，由于手机内部结构复杂，工程师对其内部零件进行逐个手动建模工作比较繁琐且效率低下。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种有限元预处理方法，应用于数据处理设备，所述数据处理设备预置有基于预设的指令开发的有限元预处理软件，所述方法包括：

解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型；

提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。

可选地，所述根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体之前还包括步骤：

调整所述三维模型在所述三维坐标系中的角度，使得根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的立方体为最小外接立方体，其中，所述最小外接立方体的各个表面分别平行于所述三维坐标系的其中一个基础平面，所述基础平面由所述三维坐标系任意两条坐标轴构成。

可选地，所述根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体的步骤包括：

根据所述坐标获得沿第一坐标轴方向第一最大值，沿第二坐标轴方向的第二最大值，沿第三坐标轴方向的第三最大值，以及沿第一坐标轴方向的第一最小值，沿第二坐标轴方向的第二最小值，沿第三坐标轴方向的第三最小值；

通过第一最小值、第二最小值以及第三最小值确定第一坐标，通过第一最大值、第二最小值以及第三最小值确定第二坐标，通过第一最小值、第二最大值以及第三最小值确定第三坐标，通过第一最大值、第二最大值以及第三最小值确定第四坐标；

根据所述第一坐标、第二坐标、第三坐标以及第四坐标确定一平面；

获取所述坐标在第三坐标轴上的第三最大值，根据第一最小值、第二最小值以及第三最大值确定第五坐标，并根据第一坐标和第五坐标确定一直线；

根据所述平面和所述直线获得以所述最小外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，其中，所述最小外接立方体以所述平面为底面，以所述直线为侧边，所述最小外接立方体的高为所述直线的长度。

可选地，所述根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息之前还包括步骤：

对所述三维模型进行几何清理，使得清理后三维模型可直接进行有限元网格的划分。

可选地，所述方法的步骤还包括：

将所述最小外接立方体分割成预设层数，按照预设网格大小将每一层均匀分割成相同大小的小立方体。

可选地，所述三维模型由多个子模型构成，所述方法的步骤还包括：

解析所述三维模型文件，依次对所述三维模型的各个子模型做有限元分析预处理。

可选地，所述限元预处理软件为Hypermesh。

本申请的另一个目的在于提供一种有限元预处理装置，应用于数据处理设备，所述数据处理设备预置有基于预设的指令开发的有限元预处理软件，所述有限元预处理装置包括解析模块和包裹模块；

所述解析模块用于解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型；

所述包裹模块用于提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。

可选地，所述有限元预处理装置还包括调整模块；

所述调整模块用于调整所述三维模型在所述三维坐标系中的角度，使得根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的立方体为最小外接立方体，其中，所述最小外接立方体的各个表面分别平行于所述三维坐标系的其中一个基础平面，所述基础平面由所述三维坐标系任意两条坐标轴构成。

可选地，所述包裹模块通过以下方式获得最小外接立方体；

根据所述坐标获得沿第一坐标轴方向第一最大值，沿第二坐标轴方向的第二最大值，沿第三坐标轴方向的第三最大值，以及沿第一坐标轴方向的第一最小值，沿第二坐标轴方向的第二最小值，沿第三坐标轴方向的第三最小值；

通过第一最小值、第二最小值以及第三最小值确定第一坐标，通过第一最大值、第二最小值以及第三最小值确定第二坐标，通过第一最小值、第二最大值以及第三最小值确定第三坐标，通过第一最大值、第二最大值以及第三最小值确定第四坐标；

根据所述第一坐标、第二坐标、第三坐标以及第四坐标确定一平面；

获取所述坐标在第三坐标轴上的第三最大值，根据第一最小值、第二最小值以及第三最大值确定第五坐标，并根据第一坐标和第五坐标确定一直线；

根据所述平面和所述直线获得以所述最小外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，其中，所述最小外接立方体以所述平面为底面，以所述直线为侧边，所述最小外接立方体的高为所述直线的长度。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请提供的有限元预处理方法及装置，通过基于预设指令开发的有限元预处理软件解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型，并提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。分本申请提供的技术方案，能够自动批量化对复杂零件进行有限元预处理，提高零件结构性能仿真结果的有效性具有非常重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的数据处理设备的硬件结构图；

图2为本申请实施例提供的有限元预处理方法的步骤流程图；

图3为本申请实施例提供的经有限元预处理方法处理后的零件；

图4为本申请实施例提供的有限元预处理装置的结构图之一；

图5为本申请实施例提供的有限元预处理装置的结构图之二。

图标：100-数据处理设备；130-处理器；110-有限元预处理装置；120-存储器；1101-解析模块；1102-包裹模块；1103-调整模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

生产的零件在运输过程中，由于路况的原因，不可避免的经受跌落或者震动带来的撞击载荷。因此在零件的设计过程中，通常会进行有限元分析来计算零件的结构性能。目前，通过人工对零件绘制网格存在效率低下，尤其是在对结构性能要求很高的场景，需要绘制大量的网格。

有鉴于此，本实施例提供一种通过对基于预设的指令开发有限元预处理软件进行再次开发的技术方案，下面对本实施例提供的方案进行详细的阐述。

首先，请参照图1，本示例提供的数据处理设备100的硬件结构图，所述数据处理设备100包括有限元预处理装置110、存储器120和处理器130。所述存储器120和处理器130以及各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

所述数据处理设备100可以是，但不限于，智能手机、个人电脑(personalcomputer，PC)、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、移动上网设备(mobile Internet device，MID)等。所述数据处理设备100的操作系统可以是，但不限于，安卓(Android)系统、IOS(iPhone operating system)系统、Windows phone系统、Windows系统等。

所述存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)等。其中，存储器120用于存储程序，处理器130在接收到执行指令后，执行所述程序。所述处理器130以及其他可能的组件对存储器120的访问可在所述存储控制器的控制下进行。

所述处理器130可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

请参照图2所示，应用于图1所示的数据处理设备100的有限元预处理方法的步骤流程图，所述数据处理设备100预置有基于预设的指令开发的有限元预处理软件，所述数据处理设备100通过该有限元预处理软件执行该有限元预处理方法的步骤，以下将对所述方法包括各个步骤进行详细阐述。

步骤S100，解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型。

可选地，导入预设格式的三维文件模型，所述数据处理设备100解析该三维模型文件，对导入的三维模型文件进行简单的几何清理，使得该三维模型不含有重复面、自由边以及共享边，生成可直接用于有限元预处理的三维模型；其中，所述重复面表示重复建面的表面，所述自由边表示和三维模型其他边不相关的边线，所述共享边表示应该分开的两部分却形成了连接关系的边线。例如，在一种可能的示例，所述预设文件格式三维模型文件包括iges和step格式。

可选地，针对有多个子模型组成的三维模型，所述数据处理设备100解析该三维模型文件，获得该三维模型包含的各个子模型。所述数据处理设备100分别依次对各个子模型进行有限元预处理。

步骤S200，提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。

可选地，所述数据处理设备100调整所述三维模型在所述三维坐标系中的角度，使得根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的立方体为最小外接立方体，其中，所述最小外接立方体的各个表面分别平行于所述三维坐标系的其中一个基础平面，所述基础平面由所述三维坐标系任意两条坐标轴构成。

可选地，所述数据处理设备100根据所述坐标获得沿第一坐标轴方向第一最大值，沿第二坐标轴方向的第二最大值，沿第三坐标轴方向的第三最大值，以及沿第一坐标轴方向的第一最小值，沿第二坐标轴方向的第二最小值，沿第三坐标轴方向的第三最小值。

所述数据处理设备100通过第一最小值、第二最小值以及第三最小值确定第一坐标，通过第一最大值、第二最小值以及第三最小值确定第二坐标，通过第一最小值、第二最大值以及第三最小值确定第三坐标，通过第一最大值、第二最大值以及第三最小值确定第四坐标。

所述数据处理设备100根据所述第一坐标、第二坐标、第三坐标以及第四坐标确定一平面。

所述数据处理设备100获取所述坐标在第三坐标轴上的第三最大值，根据第一最小值、第二最小值以及第三最大值确定第五坐标，并根据第一坐标和第五坐标确定一直线。

所述数据处理设备100根据所述平面和所述直线获得以所述最小外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，其中，所述最小外接立方体以所述平面为底面，以所述直线为侧边，所述最小外接立方体的高为所述直线的长度。

例如，在一种可能的示例中，所述数据处理设备100按照预设的一个或者多个方向，逐次调整预设角度。每调整一次角度，确定所述三维模型的各个点在该三维坐标系中沿x轴的最大值和最小值分别为max_x和min_x，沿y轴的最大值和最小值分别为max_y和min_y，沿z轴的最大值和最小值分别为max_z和min_z。所述数据处理设备100根据该三维模型的坐标沿各个坐标轴的最大值和最小值，确定第一坐标、第二坐标、第三坐标、第四坐标以及第五坐标，分别记为：A(min_x、min_y、min_z)、B(max_x、min_y、min_z)、C(min_x、max_y、min_z)、D(max_x、max_y、min_z)和E(min_x、min_y、max_z)。所述数据处理设备100根据点A、B、C和D确定一平面，根据点A和E确定一条直线。所述数据处理设备100根据该平面和该直线获外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，该外接立方体以该平面为底面，以该直线为其中一条侧边，该外接立方体的高为所述直线的长度。计算每次调整角度获得的对应外接立方体的体积，选取体积最小的外接立方体作为最小外接立方体。

例如，在另外一种可能的示例中，该三维模型为一立方体结构。该三维坐标系的三个坐标轴构成三个平面，包括平面A，平面B和平面C，用户调整该零件在该三维坐标系中的角度，使得该三维模型的六个平面分别和该坐标系的其中一个基础平面相互平行，其中，该基础平面由该基础三维坐标系的任意两条坐标轴构成。确定所述三维模型的各个点在该三维坐标系中沿x轴的最大值和最小值分别为max_x和min_x，沿y轴的最大值和最小值分别为max_y和min_y，沿z轴的最大值和最小值分别为max_z和min_z。所述数据处理设备100根据该三维模型的坐标沿各个坐标轴的最大值和最小值，确定第一坐标、第二坐标、第三坐标、第四坐标以及第五坐标，分别记为：A(min_x、min_y、min_z)、B(max_x、min_y、min_z)、C(min_x、max_y、min_z)、D(max_x、max_y、min_z)和E(min_x、min_y、max_z)。所述数据处理设备100根据点A、B、C和D确定一平面，根据点A和E确定一条直线。所述数据处理设备100根据该平面和该直线获外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，该外接立方体以该平面为底面，以该直线为其中一条侧边，该外接立方体的高为所述直线的长度。则该外接立方体为最小外接立方体。

可选地，所述数据处理设备100将该最小外接立方体分割成预设层数，并按照预设网格大小，将分割获得的每一层均匀分割成相同大小的小立方体。其中，分割获得的立方体越小，越有利于获得更加精确的有限元分析结果。请参照图3所示，经有限元预处理方法处理后的零件。

可选地，所述有限元预处理软件可以是Hypermesh，该软件Hypermesh作为CAE预处理的通用软件，其支持的二次开发语言是TCL(TCL，Tool Command Language)，用户可以根据自己的功能需求编写相应的TCL代码，然后集成在hypermesh中运行即可。

请参照图4，本实施例还提供一种有限元预处理装置110的结构图之一，所述有限元预处理装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器120中或固化在所述数据处理设备100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器130用于执行所述存储器120中存储的可执行模块，例如所述有限元预处理装置110所包括的软件功能模块及计算机程序等。

该有限元预处理装置110包括至少一个可以软件形式存储于存储器120中的功能模块。从功能上划分，有限元预处理装置110可以包括解析模块1101和包裹模块1102。

所述解析模块1101用于解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型。

在本实施例中，所述解析模块1101用于执行图2中的步骤S100，关于所述解析模块1101的详细描述可以参考步骤S100的详细描述。

所述包裹模块1102用于提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。

在本实施例中，所述包裹模块1102用于执行图2中的步骤S200，关于所述包裹模块1102的详细描述，可以参考步骤S200的详细描述。

可选地，请参照图5所示，有限元预处理装置110的结构图之二，所述有限元预处理装置110还包括调整模块1103；

所述调整模块1103用于调整所述三维模型在所述三维坐标系中的角度，使得根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的立方体为最小外接立方体，其中，所述最小外接立方体的各个表面分别平行于所述三维坐标系的其中一个基础平面，所述基础平面由所述三维坐标系任意两条坐标轴构成。

可选地，包裹模块1102通过以下方式获得最小外接立方体：

根据所述坐标获得沿第一坐标轴方向第一最大值，沿第二坐标轴方向的第二最大值，沿第三坐标轴方向的第三最大值，以及沿第一坐标轴方向的第一最小值，沿第二坐标轴方向的第二最小值，沿第三坐标轴方向的第三最小值；

通过第一最小值、第二最小值以及第三最小值确定第一坐标，通过第一最大值、第二最小值以及第三最小值确定第二坐标，通过第一最小值、第二最大值以及第三最小值确定第三坐标，通过第一最大值、第二最大值以及第三最小值确定第四坐标；

根据所述第一坐标、第二坐标、第三坐标以及第四坐标确定一平面；

获取所述坐标在第三坐标轴上的第三最大值，根据第一最小值、第二最小值以及第三最大值确定第五坐标，并根据第一坐标和第五坐标确定一直线；

根据所述平面和所述直线获得以所述最小外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，其中，所述最小外接立方体以所述平面为底面，以所述直线为侧边，所述最小外接立方体的高为所述直线的长度。

综上所述，本申请提供的有限元预处理方法及装置，通过基于预设指令开发的有限元预处理软件解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型，并提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。分本申请提供的技术方案，能够自动批量化对复杂零件进行有限元预处理，提高零件结构性能仿真结果的有效性具有非常重要意义。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种有限元预处理方法，其特征在于，应用于数据处理设备，所述数据处理设备预置有基于预设的指令开发的有限元预处理软件，所述方法包括：

解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型；

提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。

2.根据权利要求1所述的有限元预处理方法，其特征在于，所述根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体之前还包括步骤：

调整所述三维模型在所述三维坐标系中的角度，使得根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的立方体为最小外接立方体，其中，所述最小外接立方体的各个表面分别平行于所述三维坐标系的其中一个基础平面，所述基础平面由所述三维坐标系任意两条坐标轴构成。

3.根据权利要求2所述的有限元预处理方法，其特征在于，所述根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体的步骤包括：

根据所述坐标获得沿第一坐标轴方向第一最大值，沿第二坐标轴方向的第二最大值，沿第三坐标轴方向的第三最大值，以及沿第一坐标轴方向的第一最小值，沿第二坐标轴方向的第二最小值，沿第三坐标轴方向的第三最小值；

通过第一最小值、第二最小值以及第三最小值确定第一坐标，通过第一最大值、第二最小值以及第三最小值确定第二坐标，通过第一最小值、第二最大值以及第三最小值确定第三坐标，通过第一最大值、第二最大值以及第三最小值确定第四坐标；

根据所述第一坐标、第二坐标、第三坐标以及第四坐标确定一平面；

获取所坐标在第三坐标轴上的第三最大值，根据第一最小值、第二最小值以及第三最大值确定第五坐标，并根据第一坐标和第五坐标确定一直线；

根据所述平面和所述直线获得以所述最小外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，其中，所述最小外接立方体以所述平面为底面，以所述直线为侧边，所述最小外接立方体的高为所述直线的长度。

4.根据权利要求1所述的有限元预处理方法，其特征在于，所述根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息之前还包括步骤：

对所述三维模型进行几何清理，使得清理后三维模型可直接进行有限元网格的划分。

5.根据权利要求1所述的有限元预处理方法，其特征在于，所述方法的步骤还包括：

将所述最小外接立方体分割成预设层数，按照预设网格大小将每一层均匀分割成相同大小的小立方体。

6.根据权利要求1所述的有限元预处理方法，其特征在于，所述三维模型由多个子模型构成，所述方法的步骤还包括：

解析所述三维模型文件，依次对所述三维模型的各个子模型做有限元分析预处理。

7.根据权利要求1所述的有限元预处理方法，其特征在于，所述限元预处理软件为Hypermesh。

8.一种有限元预处理装置，其特征在于，应用于数据处理设备，所述数据处理设备预置有基于预设的指令开发的有限元预处理软件，所述有限元预处理装置包括解析模块和包裹模块；

所述解析模块用于解析预设文件格式的三维模型文件获得三维模型；

所述包裹模块用于提供一三维坐标系，根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的最小外接立方体在所述三维模型中的位置信息。

9.根据权利要求8所述的有限元预处理装置，其特征在于，所述有限元预处理装置还包括调整模块；

所述调整模块用于调整所述三维模型在所述三维坐标系中的角度，使得根据所述三维模型的各点在所述三维坐标系中的坐标，确定包裹该三维模型的立方体为最小外接立方体，其中，所述最小外接立方体的各个表面分别平行于所述三维坐标系的其中一个基础平面，所述基础平面由所述三维坐标系任意两条坐标轴构成。

10.根据权利要求8所述的有限元预处理装置，其特征在于，所述包裹模块通过以下方式获得最小外接立方体；

根据所述坐标获得沿第一坐标轴方向第一最大值，沿第二坐标轴方向的第二最大值，沿第三坐标轴方向的第三最大值，以及沿第一坐标轴方向的第一最小值，沿第二坐标轴方向的第二最小值，沿第三坐标轴方向的第三最小值；

通过第一最小值、第二最小值以及第三最小值确定第一坐标，通过第一最大值、第二最小值以及第三最小值确定第二坐标，通过第一最小值、第二最大值以及第三最小值确定第三坐标，通过第一最大值、第二最大值以及第三最小值确定第四坐标；

根据所述第一坐标、第二坐标、第三坐标以及第四坐标确定一平面；

获取所述坐标在第三坐标轴上的第三最大值，根据第一最小值、第二最小值以及第三最大值确定第五坐标，并根据第一坐标和第五坐标确定一直线；

根据所述平面和所述直线获得以所述最小外接立方体在所述三维坐标系中的位置信息，其中，所述最小外接立方体以所述平面为底面，以所述直线为侧边，所述最小外接立方体的高为所述直线的长度。