基于誤差分析和特征替換的模型態(tài)生成方法研究.pdf

1、基于特征造型技術(shù)的三維CAD系統(tǒng)目前已泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計，同時CAE在產(chǎn)品設(shè)計與優(yōu)化中也起到了越來越重要的作用.而有限元是最為廣泛使用的CAE方法之一。由CAD系統(tǒng)建立的模型在進(jìn)行有限元分析之前，通常需要根據(jù)分析需要對模型進(jìn)行簡化，模型因特征的變化而形成的各種狀態(tài)的模型稱為多態(tài)模型。模型簡化的方法以及簡化程度的確定都是目前CAD模型到CAE模型自動轉(zhuǎn)化研究的核心問題。針對確保一定分析精度，盡可能節(jié)省計算資源的需求，建立了衡量不同簡化模型對

2、有限元分析結(jié)果造成的誤差的方法以及對特征造型系統(tǒng)中常出現(xiàn)的高曲率掃掠特征用折線掃掠特征替換的方法，以此可得到具有不同精度的多態(tài)模型。本文的主要工作包括以下幾個方面： (1)建立了多態(tài)理論體系整體框架，提出了模型誤差層次的概念，用以在客觀的衡量模型中特征簡化后對有限元計算結(jié)果的方法的基礎(chǔ)上描述模型的被簡化程度，表征模型在相應(yīng)模型簡化方式下將產(chǎn)生的誤差。 (2)提出對特征造型系統(tǒng)中常出現(xiàn)的高曲率掃掠特征用折線掃掠特征替換的方

3、法，以此可得到具有不同精度的多態(tài)模型，可以作為在有限元分析領(lǐng)域中除特征刪除、特征降維和對稱性簡化三種處理方式外一種新的特征處理方式。 (3)根據(jù)逼近論中常見的用逼近誤差的差異來衡量兩種逼近方法的不同的思想，建立了用因特征替換而產(chǎn)生的增大的逼近誤差量來衡量替換誤差的方法。 (4)指出了對替換誤差產(chǎn)生影響的應(yīng)有三個要素，分別為特征替換對網(wǎng)格剖分產(chǎn)生影響的區(qū)域測度反映的要素、特征替換后網(wǎng)格剖分直徑改變量反映的要素以及被替換特征