基于Salome平臺的有限元分析流程自動化軟件框架設計.pdf

1、CAE技術的發(fā)展改變了傳統(tǒng)的設計流程，由于其能提高產(chǎn)品開發(fā)的效率，已在各行各業(yè)普及開來，然而CAE技術的引入也隨之帶來了許多問題。對此，許多研究者正著力尋求方法來試圖解決這些問題。其中，結合分析經(jīng)驗，引入流程化技術，實現(xiàn)有限元分析的流程自動化是其中的重要一個方面，能夠有效的解決CAE分析中分析效率低下、重復工作較多、人才培養(yǎng)困難的問題。然而當前有限元流程自動化系統(tǒng)開發(fā)的研究中，系統(tǒng)的框架設計還未得到足夠的重視。因此設計一個合理的有限元流

2、程自動化系統(tǒng)框架是本文的研究重點。
　　 機械結構的有限元分析有其自身的特點，除了其與其他有限元分析相同，都需要重視幾何模型的抽象、網(wǎng)格劃分的合理的特點以外，由于機械零件具有曲面復雜、材料相似、多有不同尺寸的同型零件、并且具有很強的經(jīng)驗性等特點，使得機械結構的有限元分析可以從參數(shù)化建模、材料庫的建立以及求解參數(shù)的自動設定等方面出發(fā)，提升機械結構有限元的分析效率。根據(jù)這種特點，結合一個有限元分析實例，本文對有限元分析流程自動化系統(tǒng)

3、進行了需求分析，并通過用例來進行需求導出。
　　 根據(jù)需求分析，基于有限元前后處理軟件Salome，本文在此提出了一種零件-項目類的有限元分析流程自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)框架。該框架以零件作為分析對象的抽象，將有限元信息作為零件的屬性成員來處理，將項目中材料特征參數(shù)、分析對象、以及求解參數(shù)作為項目抽象類的屬性成員來處理，并且通過項目抽象類的構造方法，操作零件類的方法，實現(xiàn)了有限元分析各流程的功能，合理的處理了分析項目與分析對象的關系，在

4、邏輯上也滿足了開發(fā)人員對有限元分析的理解。同時本框架通過將平臺間的數(shù)據(jù)通信模塊化，實現(xiàn)了系統(tǒng)與有限元平臺的解耦，提升了系統(tǒng)的代碼復用與可擴展性。
　　 在此零件-項目系統(tǒng)框架上，作為一個具體實現(xiàn)，本文開發(fā)了等速驅(qū)動軸有限元分析流程自動化系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了針對等速驅(qū)動軸靜態(tài)結構分析的流程自動化。并在系統(tǒng)實現(xiàn)中，進一步討論了系統(tǒng)的界面設計與針對ANSYS平臺的輸出模塊的實現(xiàn)。以此展示了本系統(tǒng)框架對有限元分析流程自動化系統(tǒng)開發(fā)研究的意義