基于網(wǎng)格數(shù)據(jù)的CAD到CAE無損映射.pdf

1、基于特征的實(shí)體建模技術(shù)的CAD系統(tǒng)主要進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，CAE系統(tǒng)則用來進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析，CAD與CAE系統(tǒng)的高度集成能夠更高效地完成產(chǎn)品的設(shè)計過程?，F(xiàn)有的CAD、CAE系統(tǒng)往往采用不同造型引擎和系統(tǒng)精度，因此不存在既能用于設(shè)計又能用于分析的統(tǒng)一模型。以幾何模型為橋梁實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間模型轉(zhuǎn)換的方法往往出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失與冗余。
　　鑒于幾何模型實(shí)現(xiàn)模型轉(zhuǎn)換的種種弊端，本文采用網(wǎng)格模型代替幾何模型實(shí)現(xiàn)從CAD到CAE系統(tǒng)的無

2、損數(shù)據(jù)映射。針對CAD系統(tǒng)生成的網(wǎng)格質(zhì)量不高的問題，本文提出了一種新的四面體網(wǎng)格優(yōu)化方法。在網(wǎng)格優(yōu)化過程中需要保留邊界網(wǎng)格包含的特征信息，因此研究網(wǎng)格模型特征信息的提取顯得非常必要。本文的研究內(nèi)容主要體現(xiàn)為：
　　1.回顧了CAD/CAE集成的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了各種方法的優(yōu)點(diǎn)與不足，提出了本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排。
　　2.深入分析了采用幾何模型實(shí)現(xiàn)模型轉(zhuǎn)換的失敗原因，介紹了基于網(wǎng)格模型的CAD到CAE的無損映射的基本原

3、理、基本算法；以CAD平臺UG NX5為例介紹了其單元和節(jié)點(diǎn)信息的提取方法；分析了常用CAE系統(tǒng)的網(wǎng)格信息的基本格式，并成功實(shí)現(xiàn)從UG到ANSYS、Abaqus等大型CAE系統(tǒng)的數(shù)據(jù)映射。
　　3.使用幾何單元轉(zhuǎn)換原理對四面體網(wǎng)格進(jìn)行優(yōu)化，介紹了四面體單元質(zhì)量的度量準(zhǔn)則，詳細(xì)描述了單元轉(zhuǎn)換原理的并行算法和順序算法，并用單位球模型、胯關(guān)節(jié)模型進(jìn)行驗(yàn)證。對同一模型使用不同的四面體網(wǎng)格優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化，通過結(jié)果對比分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。