面向復雜工程系統(tǒng)設計的模型簡化和模型確認技術研究及應用.pdf

1、在復雜工程系統(tǒng)設計開發(fā)中，傳統(tǒng)CAD(Computer Aided Design, CAD)模型往往較為復雜。其對應的高保真計算機輔助設計(Computer Aided Engineering, CAE)模型分析過程存在運算時間長、運算成本高等問題。CAD/CAE模型簡化技術可以在保證模型精度較好的基礎上有效地減少模型的計算量。雖然目前已經(jīng)有較多的CAD/CAE簡化方法，卻仍然缺乏一個從初始CAD模型簡化到其對應的CAE模型簡化分析評估

2、，及將簡化模型應用在最終優(yōu)化分析中的完整方法鏈。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出基于幾何特征提取、幾何模型降維、子模型提取的模型簡化方法。將幾何特征提取和幾何模型降維運用在初始 CAD模型處理中，減少 CAD模型幾何特征，便于后續(xù)CAE網(wǎng)格的高質(zhì)量劃分和網(wǎng)格數(shù)目的減少。同時，在基于簡化CAD模型的初始CAE模型上進行子結構模型提取。⑵對現(xiàn)有模型確認評估指標進行研究，針對CAE簡化模型評估場景，提出采用EEARTH指標進行模型評估，

3、并給出了EEARTH評估指標的詳細評估流程。⑶對建模流程進行研究，以汽車碰撞為例，基于CAD/CAE模型簡化方法，建立有效的CAE整車側碰模型。并在有效的原始CAE模型基礎上，對模型的部件進行子模型提取，建立基于汽車側面碰撞的CAE簡化模型，用EEARTH確認簡化模型的精度及邊界條件的穩(wěn)健性。⑷對實驗設計方法和近似模型進行研究，通過實驗設計獲得相關板件結構數(shù)據(jù)，并由簡化模型獲得實驗設計對應的仿真結果，擬合近似模型。通過模擬退火的優(yōu)化方法