多態(tài)理論中基于特征的模型自動(dòng)簡化技術(shù)研究.pdf

1、為了建立合適的計(jì)算模型，作者所在團(tuán)隊(duì)提出了多態(tài)理論，旨在滿足計(jì)算精度的前提下盡可能多地節(jié)約計(jì)算時(shí)間。有限元是科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，本文以有限元分析為切入點(diǎn)，研究了模型中引起計(jì)算耗時(shí)的重要原因。有限元分析的計(jì)算速度依賴于CAD模型中所包含的細(xì)小特征的數(shù)量和復(fù)雜程度。如果對一個(gè)包含很多特征的零件進(jìn)行有限元分析，計(jì)算量將會(huì)非常大，同時(shí)對未經(jīng)過簡化的復(fù)雜模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分經(jīng)常會(huì)生成會(huì)錯(cuò)誤的網(wǎng)格，可能導(dǎo)致不準(zhǔn)確的分析結(jié)果。因此，僅通過提高計(jì)算

2、機(jī)的計(jì)算性能是無法解決復(fù)雜模型計(jì)算與仿真過程中所存在的問題的，需要對CAD模型進(jìn)行相應(yīng)的簡化，保存與分析結(jié)果相關(guān)的重要特征，忽略不相關(guān)的部分。
　　 本文重點(diǎn)研究基于特征的實(shí)體模型自動(dòng)簡化方法，并實(shí)現(xiàn)了原型系統(tǒng)。主要工作如下：
　　 (1)根據(jù)網(wǎng)格劃分的原則，分析了可能導(dǎo)致網(wǎng)格劃分過密的原因，總結(jié)出了兩類會(huì)引起計(jì)算耗時(shí)的特征——高曲率特征和細(xì)小特征。并針對這兩類特征，分別設(shè)計(jì)了特征識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)了從實(shí)體模型到特征模型的轉(zhuǎn)

3、化。以體的形式表示特征有助于進(jìn)行模型簡化及其所引起的誤差估計(jì)，本文所實(shí)現(xiàn)的細(xì)小特征識(shí)別算法不局限于特征類型，可以識(shí)別出常見的加工特征，如槽、孔等，只要合理控制圖分解規(guī)則就可以識(shí)別出更多的特征。另外，對高曲率特征的引入豐富了特征種類，有助于對模型簡化的深入理解。
　　 (2)基于上述兩類特征，分別采用特征刪除和特征替換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模型的自動(dòng)簡化。其中，為減少模型簡化前后理論解的差異程度，針對掃掠型高曲率特征的特殊性質(zhì)，設(shè)計(jì)了等積替換