船舶板架結構四邊形有限元網格自動生成技術研究.pdf

1、CAD、CAE在現代產品開發(fā)設計中起著非常重要的作用。在CAD設計的同時，運用CAE對產品的幾何模型進行數值計算，對產品的性能和結構進行評估，從而達到改善設計結構，提高產品性能、縮短設計開發(fā)周期的目的。目前船舶設計所普遍采用的設計流程是：基于AutoCAD與Patran的并行設計，完成方案設計以及詳細設計；然后在船舶設計專業(yè)軟件Tribon中根據前期的設計結果重建3D模型進行生產設計?？梢?，該設計流程的各個系統(tǒng)間的模型分別獨立創(chuàng)建，既浪

2、費資源，又難以保證產品數據在產品生命周期中的一致性。船舶設計所提出的新設計流程，將功能強大的Tribon設計系統(tǒng)移至產品的初步設計階段，實現Tribon模型(CAD)與Patran(CAE)之間的數據共享，縮短產品的設計周期。但是，在新設計流程中，有兩個問題亟需解決。第一，由于Tribon數據開放性不夠，與其他開發(fā)平臺（如Patran）缺少接口，無法將模型直接導入Patran中。第二，由于在船舶板架結構有限元分析中，要求附著在板架上的加

3、強筋和孔洞等結構必須作為約束被離散，最終成為網格單元的一條邊，相應的網格節(jié)點落在約束線上，而Patran系統(tǒng)中的標準算法都無法滿足這種約束四邊形網格單元的生成，需要后續(xù)的人工調整。 本文首先對Tribon中模型進行了數據抽取研究，為實現Tribon與Patran間的模型數據共享以及下一步板架結構網格劃分提供了前提；然后針對船舶板架結構有限元網格生成特點及要求，提出一種適用于約束四邊形有限元網格生成算法，有效解決了帶有加強筋等約束