基于離散模型的網(wǎng)格剖分方法及覆蓋件沖壓仿真參數(shù)化建模.pdf

1、在工程中使用有限元方法分析時，建立適于分析的仿真模型是一個關鍵環(huán)節(jié)。目前基于CAD模型的網(wǎng)格剖分方法難以避免繁瑣費時的幾何模型修補，導致建模周期長，影響了CAE分析的效率。因此，研究快速、方便的網(wǎng)格生成方法有著重要的工程意義。本文對有限元網(wǎng)格剖分的幾項關鍵技術作了較深入的研究，取得了如下成果： 1．提出了一種基于離散模型的全四邊形網(wǎng)格剖分方法(an all-quadrilateral meshgeneration algorit

2、hm using discretized model)，編制了相應的網(wǎng)格剖分軟件。該方法使用散亂點或者STL格式文件作為網(wǎng)格剖分方法的輸入模型，在很大程度上減少甚至避免了模型修補問題。提出了改進的基于離散模型進行網(wǎng)格剖分的鋪路算法，使其有效的適用于離散模型的四邊形網(wǎng)格剖分。為了增強對網(wǎng)格生成過程中單元尺寸的控制能力，提高單元質(zhì)量，提出了一系列的單元調(diào)整方法，包括以離散模型作為背景網(wǎng)格，控制網(wǎng)格單元尺寸調(diào)整；使用網(wǎng)格細分和網(wǎng)格粗化的手段實

3、現(xiàn)網(wǎng)格疏密變化的平滑過渡：自動識別幾何模型特征并在網(wǎng)格模型中予以保留。提出了一種高效的鋪路面相交搜索方法，并綜合考慮影響相交處理的多種因素，有效的處理了鋪路面相交問題。 2．提出了一種改進的結(jié)構化四邊形網(wǎng)格細分算法和細分策略，并將該算法推廣以處理非結(jié)構四邊形網(wǎng)格模型和三角型/四邊形混合網(wǎng)格模型的細分操作，可用來調(diào)整網(wǎng)格模型中不同區(qū)域的單元密度，使網(wǎng)格模型更加適于分析計算要求。提出了適用于細分后四邊形網(wǎng)格和非結(jié)構四邊形網(wǎng)格的拓撲形

4、態(tài)優(yōu)化操作，以及一種以面積為權值Laplacian方法與小種群遺傳算法結(jié)合的網(wǎng)格光順方法，提高了網(wǎng)格模型質(zhì)量。 3．提出了一種汽車覆蓋件沖壓仿真模型的參數(shù)化建模方法，將覆蓋件沖壓工藝設計與沖壓成形仿真前處理集成，在CAE的前處理軟件中進行參數(shù)化的工藝補充和真實拉深筋設計，生成的模具模型可以直接供仿真計算使用，可實現(xiàn)快速、自動化的沖壓仿真建模，極大地方便了工藝方案的設計和修改，大幅度提高了設計效率。 4．開發(fā)了汽車覆蓋件沖

5、壓成形仿真前處理STLMesher和沖壓仿真后處理系統(tǒng)StampPost。前處理軟件STLSMesher可進行覆蓋件的沖壓工藝設計，包括模型缺陷修補、沖壓方向調(diào)整、模型翻邊展開、模型邊界簡化、工藝補充面和壓料面的參數(shù)化設計、真實拉深筋的參數(shù)化設計和布置、坯料裁減和坯料預加密等功能。系統(tǒng)大部分功能均可自動完成，僅需要很少的人工參與。后處理系統(tǒng)StampPost提供了豐富的圖形顯示和處理功能，實現(xiàn)了坯料變形、仿真結(jié)果動畫顯示、應力應變云圖和