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(shí)，建立適于分析的仿真模型是一個(gè)關(guān)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(fèi)時(shí)的幾何模型修補(bǔ)，導(dǎo)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(duì)有限元網(wǎng)格剖分的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)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(yīng)的網(wǎng)格剖分軟件。該方法使用散亂點(diǎn)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(bǔ)問題。提出了改進(jìn)的基于離散模型進(jìn)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(qiáng)對(duì)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(xì)分和網(wǎng)格粗化的手段實(shí)

3、現(xiàn)網(wǎng)格疏密變化的平滑過渡：自動(dòng)識(shí)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(jìn)的結(jié)構(gòu)化四邊形網(wǎng)格細(xì)分算法和細(xì)分策略，并將該算法推廣以處理非結(jié)構(gòu)四邊形網(wǎng)格模型和三角型/四邊形混合網(wǎng)格模型的細(xì)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(jì)算要求。提出了適用于細(xì)分后四邊形網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)四邊形網(wǎng)格的拓?fù)湫?/p>

4、態(tài)優(yōu)化操作，以及一種以面積為權(quán)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(shè)計(jì)與沖壓成形仿真前處理集成，在CAE的前處理軟件中進(jìn)行參數(shù)化的工藝補(bǔ)充和真實(shí)拉深筋設(shè)計(jì)，生成的模具模型可以直接供仿真計(jì)算使用，可實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)化的沖壓仿真建模，極大地方便了工藝方案的設(shè)計(jì)和修改，大幅度提高了設(shè)計(jì)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(jìn)行覆蓋件的沖壓工藝設(shè)計(jì)，包括模型缺陷修補(bǔ)、沖壓方向調(diào)整、模型翻邊展開、模型邊界簡化、工藝補(bǔ)充面和壓料面的參數(shù)化設(shè)計(jì)、真實(shí)拉深筋的參數(shù)化設(shè)計(jì)和布置、坯料裁減和坯料預(yù)加密等功能。系統(tǒng)大部分功能均可自動(dòng)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(shí)現(xiàn)了坯料變形、仿真結(jié)果動(dòng)畫顯示、應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D和