收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于统一特征表达的建模分析一体化方法与技术研究

夏兆辉  
【摘要】:三维CAD建模与结构分析是新产品开发的重要环节,建模与分析的融合统一技术是实现产品高效设计的关键技术之一,对提高产品设计效率具有重要意义。当前CAD/CAE集成中存在模型转换、简化及网格剖分等大量耗时的前处理过程,产品设计过程中边界条件等CAE分析信息的重用问题仍无十分有效的解决方案,极大影响产品设计效率。为此,本文从产品CAD建模与CAE分析特征的统一表达与构建产品特征信息的重用机制等方面对产品建模与分析的融合统一方法进行了深入系统的研究,初步构建了一套建模-分析一体化的原型系统。论文主要研究工作如下:(1)针对产品建模与分析之间模型的差异,详细探讨分析与建模信息之间的关联及表示方法,将边界条件等结构分析信息表示为特征,提出融合特征概念及边界条件特征信息的映射方法,实现产品CAD/CAE特征信息的有机融合与共享,有利于提高产品CAE与CAD模型的统一性,避免模型之间的反复转换与数据冗余,从而为建模-分析一体化奠定技术基础。(2)为解决现有产品构造过程中分析特征信息重用问题,对传统建模特征编码方法及技术进行拓展,重点研究全域边界条件与子域边界条件特征信息编码、传播与解码机制及相关算法,提出一种边界条件特征的混合编码策略及方法,并将分析与建模特征编码统一作为属性与产品模型关联,为CAE分析中边界条件特征信息重用提供算法基础。(3)为实现基于历史的建模-分析一体化构造过程中融合特征的重构,对融合特征的重用机制及管理进行了研究,重点探讨边界条件特征与建模特征的依赖关系及边界条件特征编码传播的数据一致性,并基于建模-分析融合特征依赖关系图方法,提出边界条件特征自适应重构算法。该方法能够支持不同边界条件重构,从而有效保证分析与建模特征的重用性,减少用户繁琐的重复交互,从而提高产品设计效率。(4)针对以有限元计算为主的CAE分析与CAD网格模型不一致以及对资源要求较高的问题,本文基于融合统一的边界网格模型,采用边界积分理论进行产品结构性能分析,该方法能统一CAD与CAE的网格模型,降低网格维度,节省资源以及提高计算精度。同时结合快速多极算法与GPU并行计算等方法提出了二次边界积分的加速算法,该算法有利于提高分析效率,为实现产品几何建模与结构性能分析一体化提供快速分析计算理论基础及核心算法。(5)针对现有CAD/CAE集成技术及其系统架构的局限性,提出产品建模、性能分析有机融合的三维CAD/CAE一体化系统架构,以及CAD/CAE特征融合统一的重构机制与策略,从而实现对产品建模与分析特征数据模型、特征历史的统一管理,有效降低CAD/CAE集成化系统的数据冗余性。(6)以上述理论研究为基础,以自主研发的三维建模软件-InteSolid为基础,重点对该系统特征表示方法、数据结构、核心算法以及特征管理机制进行拓展,并研究开发了一套支持建模-分析一体化的原型系统,该系统实现了建模与分析特征的统一融合与自适应重构,减少建模-分析特征的重复定义,有效提高产品设计效率。此外,通过部分建模与分析工程算例对本文提出的系列关键技术及算法进行验证,实验表明本文算法的有效性,这为新一代三维CAD/CAE集成软件系统的研究与开发提供借鉴和指导。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前12条
1 吴磊,吴俊军;基于特征编码的三维可视化圈阅[J];华中科技大学学报;2001年12期
2 黄天羽;李凤霞;战守义;李祥晨;;一种基于几何特征编码的运动搜索[J];系统仿真学报;2006年10期
3 朱月香;TreeView控件的应用[J];兵工自动化;2003年06期
4 皮德常,秦小麟,王宁生;多层分组叠加有限制特征编码[J];小型微型计算机系统;2001年05期
5 张敏,马青,马少平;自组织中文语义映射网络的优化特征编码方法[J];中文信息学报;2003年03期
6 张一楠;高宏;张炜;;基于双分支特征编码的子图查询处理算法[J];计算机研究与发展;2011年S3期
7 张天兵,吴俊军,张新访,钟毅芳,周济;并行工程下产品协调模型的研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年10期
8 肖娟;郭美;肖敏;;基于特征编码的指纹识别方法[J];湘南学院学报;2010年02期
9 徐建宁;刘来英;;基于特征编码的拉深件CAPP信息模型[J];金属成形工艺;1997年05期
10 方旺盛;舒明磊;;一种基于特征编码的Word文档数字水印算法[J];科技广场;2006年01期
11 王彦伟,陈立平,黄正东,钟毅芳;面向与历史无关造型的三维约束求解方法研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年05期
12 ;[J];;年期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 彭小江;基于视频的人体行为分析算法研究[D];西南交通大学;2014年
2 夏兆辉;基于统一特征表达的建模分析一体化方法与技术研究[D];华中科技大学;2016年
3 高广谓;基于特征编码和回归分析的指关节纹识别研究[D];南京理工大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王先中;视频人体行为识别中的特征编码[D];上海交通大学;2015年
2 张熠;特征编码及其在图像分类识别中的应用[D];国防科学技术大学;2014年
3 鲁潇潇;图像分类中高阶特征编码方法的研究[D];大连理工大学;2016年
4 张义希;基于深度特征编码的高光谱图像分类[D];华中科技大学;2015年
5 薛东彬;超硬材料工具CAD/CAPP集成系统关键技术研究[D];郑州大学;2008年
6 智慧;人类RNA聚合酶Ⅱ启动子识别研究[D];同济大学;2008年
7 贺晨轩;基于多特征编码的泛素化位点预测研究[D];东北师范大学;2015年
8 黄磊;LCD微小瑕疵自动分类[D];上海交通大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978