多態(tài)理論中基于特征的模型自動簡化技術(shù)研究.pdf

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

2、機(jī)的計算性能是無法解決復(fù)雜模型計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。
　　 本文重點研究基于特征的實體模型自動簡化方法，并實現(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)出了兩類會引起計算耗時的特征——高曲率特征和細(xì)小特征。并針對這兩類特征，分別設(shè)計了特征識別算法，實現(xiàn)了從實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，本文所實現(xiàn)的細(xì)小特征識別算法不局限于特征類型，可以識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)實現(xiàn)了模型的自動簡化。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)計了等積替換