ES2217187T3 - Procedimiento para la modificacion del diseño de una pieza de construccion. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para modificar - sobre todo para optimar - el diseño de una pieza de construcción en función de uno o de varios criterios y por medio de un modelo virtual de la pieza de construcción; procedimiento éste que comprende las fases siguientes. a) Un modelo virtual de la pieza de construcción es generado por la combinación de esta pieza de construcción a partir de unos objetos básicos y mediante unos operadores booleanos; b) A cada objeto básico está asociado un elemento de información, en el cual están guardados los atributos del objeto básico, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las reglas; c) Cada objeto básico está constituido por unos objetos primitivos que son combinados entre si por los operadores booleanos; en este caso, los objetos primitivos son unas superficies o unos cuerpos, que pueden ser reducidos a retícula; d) Para cada superficie o línea de contacto geométrica - que se produce, durante la operación booleana, entre dos o más objetos,está previsto un elemento de enlace, en el cual están guardadas las informaciones para una coordinación entre los objetos; e) La formación de la retícula de los objetos primitivos es efectuada a través de un procedimiento de reticulación de tipo convencional; es realizada una variación en la configuración geométrica de unos objetos individuales o de unos grupos de objetos; a este efecto, las informaciones de los elementos de información definen los límites de las posibles modificaciones.

Description

Procedimiento para la modificación del diseño de una pieza de construcción.

La presente invención se refiere a un procedimiento para modificar - sobre todo optimar - el diseño de una pieza de construcción de acuerdo con uno o varios criterios, empleando para ello un modelo virtual de la pieza de construcción.

Los procesos evolutivos de hoy, se producen desde una evolución paso a paso hasta un desarrollo simultáneo, a cuyo efecto colaboran más estrechamente las ramas académicas de evolución y de análisis, y los conocimientos de todas las especialidades relevantes son aportados ya en las fases iniciales del desarrollo de un producto. El desarrollo simultáneo es considerado como necesario con el fin de poder desarrollar los productos - con una perfeccionada tecnología y de mayor calidad - dentro de un tiempo de desarrollo más corto, lo cual conduce, asimismo, a una reducción de costos.

La probabilidad de un desarrollo de unas piezas de construcción de mayor calidad y de menor costo aumenta, en principio, por la aplicación de unas herramientas de análisis de gran rendimiento y del conocimiento de los expertos en los distintos ramos de la ingeniería. Un potencial obstáculo hacia el éxito es, mientras tanto, el tiempo - normalmente limitado - en el cual han de ser desarrolladas las piezas de construcción.

A la vista de ello, la optimación multidisciplinaria de diseño (MDO - Multidisciplinary Design Optimization) es considerada como un procedimiento efectivo para una mejora de calidad y de rendimiento de los productos, con una reducción simultánea en los costos. La misma es llevada a efecto, principalmente, por acortarse el tiempo de análisis de conjunto, necesario para un ciclo de construcción, así como por la creación de una herramienta de análisis automatizada, que busca la mejor solución o que cumple con unas tareas específicas dentro de un limitado tiempo.

Distintas publicaciones proporcionan una buena información general sobre el estado actual de la técnica de la optimación multidisciplinaria de diseño. Con el objeto de mencionar sólo algunas de estas publicaciones, se indican aquí los artículos de alexandrov edit (Natalia Alexandrov y M.Y. Hussaini, Multidiciplinary Desing Optimation - State of Art = Optimación multidisciplinaria de diseño - Estado de la técnica, SIAM, 1997); Bartholomew (Pater Bartholomew, The role of MDO within aerospace desing and progress towards an MOD capability = El papel de la MDO en el diseño aeroespacial y el avance hacia una capacidad de MDO, en el Séptimo Simposio de AIAA/USAF/NASA/ISSMO sobre Análisis y Optimación Multidisciplinarios, páginas 2157-2165; AIAAA, 1998); Kroo (Ilan Kroo; MDO for large-scale desing - MDO para diseño a gran escala; en Natalia M. Alesandrov y M.Y. Hussaini, editores, Multidiciplinary Desing Optimization - State of Art, Páginas 22-44, SIAM, 1997); Sobieski y Haftka (Jaroslaw Sobieszcczanski-Sobieski y Raphael T. Haftka; Multidiciplinary aerospace desing optimization; Survey of recent developments = Optimación multidisciplinaria de diseño aeroespacial: Informe sobre desarrollos recientes. Publicación de Conferencia 96-0711, AIASA, 1996. Presentada en la 34 Reunión de Ciencias Aeroespaciales y Exhibición, 18 al 18 Enero 1996); así como Vanderplaats (G.N. Vanderplaats; Structural desing optimizatión status and dirección = Estado y dirección de la optimación de diseños estructurales; Revista de Aeronaútica "Journal of Aircraft", 36 (1), 11-20, Enero/Febrero de 1999).

Sobieski y Haftka diferencian entre tres categorías de una óptimación multidisciplinaria de diseño, las cuales establecen unas distintas exigencias, tanto para el sistema de procesamiento de datos como para la organización.

\text{*} La primera categoría abarca solamente algunas ramas especiales. Un experto puede procesar toda la información necesaria así como todo el conocimiento que sea preciso.

\text{*} La segunda categoría comprende todos los procedimientos, que resuelven la tarea multidiciplinaria; en este caso, todas las ramas especiales necesarias son integradas a un reducido grado de complejidad. Este procedimiento de optimación es aplicado, en la mayoría de los casos, al concepto de diseño de un sistema; a este efecto, las herramientas de análisis son empleadas como unos módulos individuales. Al ser estos procedimientos aplicados para las tareas de continuado proceso de diseño, los mismos están confrontados con algunas de las exigencias organizativas, que son establecidas por la optimación multidisciplinaria del diseño.

\text{*} La tercera categoría está descrita como la fase de un reto en cuanto al sistema del ordenador así como en relación con la organización. Al objeto de facilitar el análisis dentro de un entorno modular, se necesitan - como herramientas - unas determinadas técnicas como, por ejemplo, la descomposición o reducción, la aproximación así como unas técnicas de exploración, que abarcan varios sectores, con el fin de poder organizar tanto los propios modelos como el intercambio de datos.

Unas divisiones similares son presentadas en otras publicaciones como, por ejemplo, en las de Bartholomew y de Kroo. Las mismas diferencias los distintos grados de complejidad y de exactitud de los programas de análisis aplicados y de la arquitectura de la optimación.

Las publicaciones anteriormente comentadas conducen a un entorno modular de análisis, para el cual han de ser aplicadas unas técnicas de descomposición y de aproximación, con el objeto de poder resolver unas tareas más complejas de un diseño. Kroo explica la necesidad de desarrollar la geometría parametrizada en distintos grados de pormenorización y de abstracción, con el fin de poder emplear la optimación multidisciplinaria en unas tareas de diseño reales y a gran escala, las cuales comprenden muchas disciplinas y herramientas de análisis, que proceden del estado actual de la técnica.

Con el objeto de facilitar una optimación de diseño completamente automatizada - empleando para ello una geometría parametrizada con distintos grados de pormenorización - la modelación de las geometrías ha de estar enlazada más con la reticulación. Samaren (Jamshid A. Samareh; Status and future of geometry modeling and grid generation for desing and optimization = Estado actual y futuro de la modelación de geometrías y generación de retículas para diseño y optimación; Revista de Aeronáutica "Journal of Aircraft" 36(1); 97-104, Enero/Febrero, 1999) proporciona un cuadro sinóptico sobre las exigencias, que han de ser cumplidas, y sobre los problemas a resolver para facilitar un tal modelo de geometrías completamente automatizado así como un procedimiento de reticulación para las aplicaciones de una optimación multidisciplinaria.

Otro aspecto más de una optimación multidisciplinaria del diseño es discutido por Wood y Bauer (Richard M. Wood y Steven X-S. Bauer: A discussion of knowledge based desing = Discusión sobre el diseño basado en conocimiento; Publicación de Conferencia 98-4944, AIAA, 1998; presentada en el Séptimo Simposio de AIAA/USAF/NASA/ISSMO sobre Análisis y optimación Multidisciplinarios; Septiembre 2-4, 1998), Wood y Bauer enfatizan la necesidad de dejar entrar en el proceso de la optimación el conocimiento de expertos, con el fin de mejorar la tecnología y la calidad de los productos. Los conocimientos de unos anteriores ciclos de diseño han de ser aportados a la fase inicial de un nuevo proceso de construcción o diseño.

Ninguna de estas soluciones conocidas según el estado actual de la técnica, permite una optimación de diseño completamente automatizada.

Por consiguiente, la presente invención tiene el objeto de proporcionar un procedimiento - completamente automatizado - para una optimación multidisciplinaria del diseño de una pieza de construcción bidimensional, casi-tridimensional o tridimensional, el cual haga posible la transmisión de unas modificaciones - a una escala reducida a la completa pieza de construcción.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de las características indicadas en la reivindicación de patente 1).

A través del procedimiento de la presente invención, una pieza de construcción puede ser modificada - sobre todo ser optimada - por el hecho de que las variaciones son aplicadas en las distintas fases de pormenorización de la pieza de construcción. En primer lugar, es generado un modelo virtual de la pieza de construcción.

A este efecto, la pieza de construcción es combinada de los objetos básicos con los operadores booleanos de la modelación sólida, en este caso, los objetos básicos son sobre todo las superficies o unos cuerpos simétricos rotativos. A cada uno de estos objetos básicos es asociado un elemento de información, en el cual están guardados los atributos de cada objeto básico, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las reglas. Estos atributos definen y limitan el respectivo objeto básico.

Gracias a ello, se ha hecho posible que las geometrías o los objetos básicos - a los cuales están asignados los conocimientos o las informaciones - sean accesibles a una optimación de diseño multidisciplinaria.

A continuación, cada objeto básico está constituido de los otros objetos básicos o de uno o varios objetos primitivos, que son combinados con los operadores booleanos. Estos objetos primitivos pueden ser unas superficies o unos cuerpos de distinta complejidad y diversidad geométrica, los cuales pueden ser descompuestos en retículas. A cada adicional objeto básico ú objeto primitivo puede ser asociado otra vez un elemento de información, en el cual se encuentran guardados los atributos de este objeto básico o del objeto primitivo, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y la reglas. Estos atributos definen y limitan el respectivo objeto primitivo.

Como consecuencia de la combinación booleana de la pieza de construcción con los individuales objetos básicos, se producen unas superficies o líneas de contacto geométricas entre dos o más objetos. Los mismos también ha de ser aplicado para los objetos primitivos. A cada una de estas superficies o líneas de contacto geométricas es asignado un elemento de enlace, dentro del cual están memorizadas las informaciones para un coordinado entre los objetos.

Estos llamados elementos de enlace o elementos de coordinación también puede estar asociados con cada básico ú objeto primitivo como un conocimiento adicional con el fin de conseguir, en el ulterior desarrollo del procedimiento, una mejor división entre las superficies, que puede ser reticuladas.

Dentro de la fase siguiente, los objetos primitivos son reticulados, concretamente mediante un procedimiento de reticulación convencional.

A continuación, puede ser realizada la modificación en la pieza de construcción. Esto es llevado a efecto por la modificación de unos objetos individuales o de grupos de objetos; en este caso, las informaciones de los elementos de información definen los límites de las posibles modificaciones; a este efecto, los elementos de enlace definen la coordinación entre los objetos. Para ello son aplicadas las técnicas de reticulación habituales.

El modelo propuesto es un modelo de geometría, basado en unas características, el cual hace posible una optimación multidisciplinaria en distintos grados de pormenorización. Este modelo emplea un acceso, orientado en el objeto, para establecer la geometría y para integrar todas las informaciones, que son necesarios durante el proceso del diseño. Una geometría en distintos grados de pormenorización facilita la iniciación con una geometría bidimensional; luego con una geometría de cuerpos simétricos rotativos o alargados; y, finalmente, con una geometría tridimensional real.

Unas convenientes ampliaciones de la forma de realización del procedimiento de la presente invención están descritas en las reivindicaciones secundarias.

Los objetos básicos pueden estar constituidos por uno o varios objetos básicos adicionales ú objetos primitivos, que son combinados entre si mediante los operadores booleanos. A este efecto, a cada objeto básico está asignado, a su vez, un elemento de información, en el cual están guardados los atributos del objeto básico, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las reglas. A cada superficie o línea de contacto geométrica - que durante la operación booleana, se produce entre dos o más objetos - es asociado un elemento de enlace, dentro del cual están guardadas las informaciones para la coordinación entre los objetos.

También los objetos primitivos pueden estar constituidos por uno o por varios objetos primitivos adicionales, gracias a lo cual puede ser variado el grado de pormenorización o grado de estructuración del modelo. Estos objetos primitivos pueden estar combinados, a su vez, mediante los operadores booleanos. A los mismos puede estar asignado un respectivo elemento de información, en el cual están guardados los atributos del objeto primitivo, sobre todos los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las reglas. Para cada superficie o línea de contacto geométrica que, durante la operación booleana, se produce entre dos o más objetos - puede estar previsto un elemento de enlace, en el cual están guardadas las informaciones para la coordinación entre los objetos.

De forma preferente, la variación de la configuración geométrica es realizada - o exclusivamente o bien preponderantemente - al nivel más bajo de los objetos, es decir, al nivel de los objetos primitivos; a este efecto, los objetos, que han de ser modificados, pueden ser reticulados.

El procedimiento, propuesto según la presente invención, permite la optimación multidisciplinaria de una pieza de construcción por una variación en el grado su pormenorización. Cada rama especial puede comenzar con la optimación en aquella fase, que resulte ser la óptima para esta rama. Los detalles del diseño pueden ser modificados durante el proceso de optimación, sin por ello exigir una variación completa en la estructura ni en la topología de la geometría anteriormente diseñada.

Todas las informaciones necesarias para las posteriores fases del diseño, pueden ser tomadas de los elementos de información, asociados a los objetos individuales, o de las informaciones de éstos últimos. Las informaciones obtenidas pueden ser utilizadas o ser pasadas a otras herramientas.

El procedimiento de modificación según la presente invención es empleado con preferencia para la optimación de una pieza de construcción. El procedimiento es aplicado, de forma preferente, a la finalización del concepto básico y con una reducida pormenorización, y el mismo aumenta la diversidad de detalles y la complejidad de la topología durante el avance del proceso.

El grado de la pormenorización de la geometría del modelo puede ser modificado por una variación en el tipo del objeto primitivo y por la adición de otros objetos al modelo anterior, es decir, que éste último es constituido por otros objetos básicos y/ú objetos primitivos.

Una característica de una pieza de construcción puede estar representada por enlace de un objeto primitivo con un elemento de información, que comprende los atributos del objeto. Estos atributos pueden ser sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos o las reglas. Las reglas representan los conocimientos de un experto dentro de los respectivos sectores. Por consiguiente, una característica de la pieza de construcción puede estar definida como un objeto geométrico, que comprende todas las informaciones específicas que son necesarias para definir y para limitar la geometría.

De las informaciones - guardadas en el elemento de información también pueden ser deducidas otras informaciones y reglas, que pueden hacer falta en las posteriores fases del diseño.

Al objeto de hacer posible una modelación de geometría y reticulación automatizadas, es deseable mantener las características principales de cada objeto primitivo durante la composición de la topología de la pieza de construcción en su conjunto. Para esta finalidad, la técnica de modelación es ampliada por la creación de unas curvas o superficies adicionales en aquellos puntos, en los cuales los objetos son unidos o son separados entre si.

Estas curvas o superficies adicionales son denominadas elementos de enlace. Los elementos de enlace son empleados con el fin de descompensar o reducir la geometría - que está estructurada por unas partes componentes, que pueden ser reticuladas - en estas mismas partes componentes reticulables. Estos elementos pueden ser producidos tanto automáticamente - durante la formación del modelo mediante los operadores booleanos - como asimismo pueden estar asociados con cada objeto como un conocimiento adicional. En este supuesto, para los objetos primitivos reticulables puede ser establecida fácilmente una reticulación.

Por medio de los operadores booleanos es generado un objeto, que comprende dos o varios objetos primitivos y uno o varios elementos de enlace entre los objetos primitivos. Que tipo de objeto ha de ser elegido para los objetos primitivos, esto está en función del grado de pormenorización. Con cada combinación adicional de los objetos queda incrementado el grado de composición y, por consiguiente, también el grado de la pormenorización.

Cada elemento de enlace comprende las curvas o superficies, que seccionan los objetos primitivos de tal manera, que los mismos no puedan solaparse entre si, sino inciden exactamente entre si a lo largo de esta curva o superficie. Por el empleo de esta técnica, la topología de cada objeto primitivo puede permanecer de forma esencialmente invariada durante el proceso de la optimación. La generación de los elementos de enlace es correspondiente a los usuales procedimientos de reticulación, en los cuales son determinadas unas específicas condiciones de enlace para cada objeto.

Según otra forma para la realización del procedimiento según la presente invención, resulta que las operaciones booleanas pueden estar combinadas con una generación opcional de cantidades de secciones de los objetos colindantes, las cuales son introducidas en el elemento de enlace. Estas cantidades de secciones son producidas en el punto de intersección de los dos objetos. En este caso, los elementos de enlace contienen las informaciones sobre las posibles superficies o líneas de unión entre los objetos colindantes. A efectos de la reticulación, estos elementos de enlace pueden estar entonces posicionados de tal manera, que los mismos puedan coincidir de la mejor forma posible con las reglas de la generación de la retícula.

Los objetos primitivos son, de forma preferente, unas partes normalizadas, que pueden ser reticuladas como, por ejemplo, los triángulos; los rectángulos; los pentágonos, los tetraedros; los pentaedros o los hexaedros.

Con preferencia, los objetos primitivos están representados por unas superficies o por unos cuerpos, que emplean unos objetos geométricos de una pormenorización más baja y que son combinados por medio de los operadores booleanos o que están constituidos por la rotación, por un ensamblaje o bien por una dilatación. Los objetos primitivos en el grado de pormenorización más bajo son los objetos como, por ejemplo, la superficies o los cuerpos de forma circular o rectangular. El grado de la pormenorización es incrementado por el uso de unos objetos como, por ejemplo, las curvas o las superficies de ranura b, con el fin de describir los contornos o las superficies. El grado de pormenorización queda caracterizado por el grado de la diversidad geométrica. Al incrementarse el número de los parámetros, los objetos se hacen más generales y aumenta la diversidad de las formas geométricas.

De forma preferente, los objetos primitivos resultantes están normalizados. Los mismos tienen unos idénticos parámetros de entrada y de salida, con el fin de hacer posible un más fácil intercambio entre los objetos primitivos de los distintos grados de pormenorización.

Debido a la composición de los objetos primitivos, que pueden ser reticulados, así como a la inclusión de los elementos de enlace, es facilitada una reticulación automatizada. El establecimiento de estos elementos de enlace está basado en los conocimientos de la reducción de una geometría según el procedimiento de elementos finitos.

A la propia reticulación mediante un generador de retículas, que se puede obtener en el mercado, puede proceder una fase preparatoria, que proporciona los datos que necesita este generador de retículas.

En esta fase preparatoria pueden ser facilitadas unas informaciones geométricas como, por ejemplo, los vértices; las esquinas; las superficies; los cuerpos; así como unas informaciones específicas de la retícula como, por ejemplo, el número de elementos; el tipo de los elementos y el número de puntos de enlace. Según el procedimiento, que es empleado de manera preferente para la reticulación, es así que en los elementos de enlace está descompuesta o reducida la geometría completa. El resultado son unas superficies individuales para la formación de una reticulación bidimensional o bien unos cuerpos individuales para la formación de una reticulación tridimensional.

La ventaja entre la combinación de la modelación de geometría con la formación de la reticulación dentro de un sistema consiste en un elevado grado de exactitud en la geometría, el cual es transmitido después de un generador de retícula, que se puede adquirir en el mercado. Empleando las informaciones del modelo de la geometría, se pueden llevar a efecto unos procesos como, por ejemplo, el enlace de los cantos, que se unen entre si por sus puntos extremos; la eliminación - mediante filtración - de las esquinas, que son más cortas que las medidas de tolerancias previamente fijadas; o bien el cierre de unos huecos entre los cantos.

Las operaciones booleanas, que son efectuadas durante la confección del modelo de la geometría, pueden producir una variación en los contornos de los iniciales objetos primitivos. Los cantos de los contornos pueden estar cortados o pueden aparecer unos cantos nuevos. Por consiguiente, queda implementada una detección de los cantos, que pueden ser enlazados entre si. Gracias a esta detección pueden ser eliminados - mediante filtración - tanto las superficies de retícula o el cuerpo de retícula como asimismo los cantos o las superficies, que forman parte de un lado de un elemento.

Adicionalmente a este proceso de detección, pueden ser llevadas a efecto también otras operaciones como, por ejemplo, la filtración de los cantos y el cierre de los mismos. De los objetos detectados pueden ser deducidas todas las informaciones que sean necesarias para una reticulación por medio de un generador de retículas adquirido en el mercado.

Las informaciones adicionales, que sean relevantes para la formación de la reticulación, pueden ser introducidas en el módulo, o bien las mismas son determinadas durante el establecimiento de la reticulación.

A continuación la generación de unas curvas de enlace entre dos objetos es explicada con más detalles por medio de las Figuras 1 hasta 3:

Las Figuras 1 hasta 3 muestran la generación de unas curvas de enlace para superficies. Para los cuerpos, la metódica es idéntica, con la excepción de que, para generar las superficies de enlace, son empleadas unas curvas en lugar de puntos y unas superficies en lugar de curvas.

La Figura 1 indica la generación de una curva de enlace entre dos superficies.

Al ser un cuerpo extraído por completo de otro cuerpo, las curvas de enlace se desarrollan o entre los vértices o en las esquinas del cuerpo, según la Figura 2, o bien entre los dos contornos y en el punto de la distancia mínima con respecto a las esquinas o superficies situadas en frente, según lo indicado en la Figura 3.

Seguidamente, la presente invención es explicada con más detalles a través de un rodete de turbina y con referencia a las Figuras 4 hasta 7:

El desarrollo de la geometría comienza con los objetos bidimensionales; el mismo emplea unos operadores de rotación o de dilatación y tiene por resultado una representación bidimensional de la parte componente del rotor pueden ser empleadas unas superficies cuatrilaterales. Para la parametrización de los contornos de estas superficies cuatrilaterales son empleados dos procedimientos. La finalidad de esta parametrización consiste en la obtención de una gran variedad de formas, empleando para ello el menor número posible de los parámetros.

Según ambos procedimientos son aplicados, como unas magnitudes de entrada, los puntos de referencia o las curvas de referencia. Las magnitudes de entrada son empleadas como unas geometrías de partida o como unas geometrías y/o para el posicionamiento y la orientación de los objetos primitivos. Estas magnitudes de entrada son empleadas con el fin de aumentar la exactitud al ser dos objetos enlazados entre si a lo largo de una curva común. Las diferencias entre los dos procedimientos consisten en la manera, en la cual son generados los contornos. Un tipo de objetos primitivos desarrolla los contornos por una formación directa de la curva de contornos (Figura 4A). El segundo tipo de objetos primitivos establece los contornos por la definición de un esqueleto, con indicación de la distribución del grosor para el desarrollo de la curva de contornos (Figura 4B).

El modelo de geometría de un rodete de turbina - el cual está basado en las características de éste último - es empleado para una etapa del rotor de un compresor de alta presión, el cual es fabricado de manera integral. En primer lugar, la geometría es de unos contornos ficticios, y la misma está sin ser analizada ni optimada.

En la Figura 5 está indicada la posible descompensación o reducción de un rodete de turbina. Los puntos rellenos significan que estos objetos básicos son óptimos y pueden contener más objetos. Los objetos básicos constituyen las paletas, el tronco así como el árbol. Cada objeto básico se compone de uno o de varios objetos tan primitivos, de los cuales pueden existir diferentes tipos, y los mismos pueden ser intercambiados, sin por ello modificar la estructura de la construcción. La brida, por ejemplo, constituye un objeto básico, que puede estar relacionada con unas distintas tecnologías como, por ejemplo, una brida para la soldadura ó una brida para el ensamblaje. Al ser variado el tipo de este objeto básico, por ello no queda modificada a estructura del disco del rotor, sino solamente la topología de mismo.

En la Figura 6, la geometría del disco del rotor está representada con distintos grados de pormenorización. Los objetos primitivos son unos objetos cuadrangulares, que están unidos entre si para generar los contornos aquí indicados. Los objetos primitivos, representados en la Figura 4A, son empleados para todos los objetos que han de constituir el tronco y las bridas. Las paletas son producidas empleando el tipo de objeto, que está indicado en la Figura 4B; en este caso, los contornos están descritos por un esqueleto con una distribución del grosor.

Por regla general una optimación puede comenzar con unas partes específicas o bien con la geometría completa. Esto puede ser efectuado por el hecho de que solamente son tenidos en consideración aquellos conjuntos de parámetros, que influyen en esta parte concreta, o bien por tener en consideración todos los parámetros. De la misma manera, una optimación también puede ser realizado por el empleo de unos distintos grados de pormenorización o de composición. Para un objeto primitivo, este grado puede ser modificado con vistas a una parte específica de la geometría a través de una variación en los pormenores de los objetos primitivos o por una modificación en el grado de composición del objeto básico. A cada uno de estos niveles puede ser efectuada una reticulación automática y puede ser comenzado con el análisis.

Las ventajas de la composición de una geometría y de un mantenimiento de las características principales de los objetos primitivos - por la introducción de unos elementos de enlace - consisten en el hecho de que una retícula consistente puede ser mantenida durante la optimación así como durante una variación en el grado de pormenorización y en el grado de composición.

En la Figura 7 está indicada la retícula de elementos finitos, generada para un disco del rotor. La retícula permanece esencialmente invariada al ser modificado el grado de pormenorización 6 la posición de los objetos primitivos, teniendo en cuenta que estas variaciones no influyen en la estructura principal de la geometría compuesta. Al ser añadidos más objetos, y al aumentar el grado de composición, la anterior topología es modificada de una manera mínima, y la red precedente puede permanecer esencialmente invariada. Esto se puede observar en la parte de transición entre los brazos (de unión) y el tronco. Las características esenciales del tronco pueden ser mantenidas al estar previstos dos brazos (de unión) al ser los mismos añadidos.

Claims (9)

1. Procedimiento para modificar - sobre todo para optimar - el diseño de una pieza de construcción en función de uno o de varios criterios y por medio de un modelo virtual de la pieza de construcción; procedimiento éste que comprende las fases siguientes.

a) Un modelo virtual de la pieza de construcción es generado por la combinación de esta pieza de construcción a partir de unos objetos básicos y mediante unos operadores booleanos;

b) A cada objeto básico está asociado un elemento de información, en el cual están guardados los atributos del objeto básico, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las reglas;

c) Cada objeto básico está constituido por unos objetos primitivos que son combinados entre si por los operadores booleanos; en este caso, los objetos primitivos son unas superficies o unos cuerpos, que pueden ser reducidos a retícula;

d) Para cada superficie o línea de contacto geométrica - que se produce, durante la operación booleana, entre dos o más objetos, está previsto un elemento de enlace, en el cual están guardadas las informaciones para una coordinación entre los objetos;

e) La formación de la retícula de los objetos primitivos es efectuada a través de un procedimiento de reticulación de tipo convencional;

Es realizada una variación en la configuración geométrica de unos objetos individuales o de unos grupos de objetos; a este efecto, las informaciones de los elementos de información definen los límites de las posibles modificaciones.

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque los objetos básicos están constituidos por unos o bien por varios objetos básicos adicionales, que son combinados entre si por lo operadores booleanos, y a los mismos está asignado un respectivo elemento de información, en el cual están guardados los atributos del objeto básico, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las reglas; en este caso, a cada superficie o línea de contacto geométrica - que es producida durante la operación booleana, entre dos o mas objetos - está asociado un elemento de enlace, en el cual están guardadas las informaciones para una coordinación entre los objetos.

3. Procedimiento conforme a las reivindicaciones 1) o 2) y caracterizado porque los objetos primitivos están constituidos por uno o bien por varios objetos primitivos adicionales, que son combinados entre si por los operadores booleanos, y a los mismos está asignado un respectivo elemento de información, en el cual están guardados los atributos del objeto primitivo, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las regletas; en este caso, a cada superficie o línea de contacto geométrica - que es producida, durante la operación booleana, entre dos o más objetos - está asociado un elemento de enlace, en el cual están guardadas las informaciones para una coordinación entre los objetos.

4. Procedimiento conforme a la reivindicación 3) y caracterizado porque los objetos básicos o los objetos primitivos están constituidos - por medio de los operadores booleanos - por unos objetos geométricos más bajos, que son formados por una rotación, por un ensamblaje o por una dilatación.

5. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 4) y caracterizado porque es modificada exclusivamente la configuración geométrica de unos objetos primitivos individuales o de varios objetos primitivos.

6. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 5) y caracterizado porque los objetos primitivos son unos objetos normalizados que pueden ser reticulados como, por ejemplo, los triángulos; los rectángulos; los pentágonos; los tetraedros; los pentaedros o los hexaedros.

7. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 6) y caracterizado porque los objetos básicos representan sobre todo unas superficies, unos paralelepípedos o unos cuerpos simétricos rotativos.

8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 7) y caracterizado porque cada objeto primitivo está asociado un elemento de información, en el cual están guardados los atributos del objeto primitivo, sobre todo los valores paramétricos, los límites de los intervalos y las reglas.

9. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque - previo a la reticulación de los objetos primitivos (fase e) - a los objetos son asignados los elementos de coordinación como una información adicional.