质量约束的三维模型建模方法

在当今的智能制造和工业软件设计领域,CAD和CAE是极为重要的技术。但现有的CAD和CAE模型表示方法不统一,在数据交换上需要耗费大量时间,造成了计算资源极大的浪费。非均匀有理B样条(NURBS)模型作为一种兼容CAD和CAE的模型表达方式,以样条曲线为基函数,无须进行交换即可进行等几何分析。本文提出了一种基于质量约束的NURBS体建模方法,将模型质量作为建模时的约束,使构建的模型符合等几何分析的要求。本文以带有复连通域的模型为例进行等几何分析,经过与主流商业软件的对比,最小值相同,最大值误差在10%以内,运行时间减少了4.61%,验证了此方法的正确性。     

等几何分析细化收敛性研究

传统有限元分析软件中,CAE模型和CAD模型的数据不一致会造成计算结果的误差,为避免模型转换造成的分析误差提出等几何分析算法。等几何分析算法基于设计和分析统一模型,实现模型从几何设计到力学仿真的无缝集成。采用NURBS曲线分片方法建立几何模型并实现体参数化表达,使用二分K细化方法对CAD模型处理后,用等几何分析算法进行力学分析。等几何分析算法的计算结果与有限元分析软件结果对比,模型不需要转换和离散且保证了模型边界的光滑,更少的模型数据可以得到精确的结果,同时通过相同节点数和单元数的模型分析,等几何分析计算结果收敛更快。