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(jì)，同時(shí)CAE在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與優(yōu)化中也起到了越來(lái)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(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)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(jiǎn)化的方法以及簡(jiǎn)化程度的確定都是目前CAD模型到CAE模型自動(dòng)轉(zhuǎn)化研究的核心問(wèn)題。針對(duì)確保一定分析精度，盡可能節(jié)省計(jì)算資源的需求，建立了衡量不同簡(jiǎn)化模型對(duì)

2、有限元分析結(jié)果造成的誤差的方法以及對(duì)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(gè)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(jiǎn)化后對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果的方法的基礎(chǔ)上描述模型的被簡(jiǎn)化程度，表征模型在相應(yīng)模型簡(jiǎn)化方式下將產(chǎn)生的誤差。 (2)提出對(duì)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(duì)稱性簡(jiǎn)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(jiàn)的用逼近誤差的差異來(lái)衡量?jī)煞N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(lái)衡量替換誤差的方法。 (4)指出了對(duì)替換誤差產(chǎn)生影響的應(yīng)有三個(gè)要素，分別為特征替換對(duì)網(wǎng)格剖分產(chǎn)生影響的區(qū)域測(cè)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