基于HyperWorks的CAE自動化分析流程的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)手工 CAE分析的弊端，主要表現(xiàn)為重復(fù)工作較多和經(jīng)驗性較強(qiáng)。一方面分析人員每次分析都需耗費大量時間來構(gòu)建有限元模型，包含的重復(fù)工作較多；另一方面分析流程不一，各個分析人員對模型的簡化和網(wǎng)格處理方式各異，使得最終得到的分析結(jié)果不同。如何提高CAE分析效率，縮短仿真分析周期，已經(jīng)成為企業(yè)急需解決的問題。
　　HyperWorks是行業(yè)內(nèi)最全面和優(yōu)秀的CAE企業(yè)級解決方案，包含了HyperMesh、HyperView等軟件，且提供了

2、豐富的API接口、Tcl函數(shù)庫和系統(tǒng)的幫助文檔。國內(nèi)外許多企業(yè)通過對HyperWorks二次開發(fā)，來定制符合自身產(chǎn)品特點和分析要求的CAE自動化分析流程。這些流程大部分是Process Manager方式，以樹形結(jié)構(gòu)存儲，每個節(jié)點對應(yīng)一個分析步驟，通過與用戶交互完成分析，一定程度上提高了分析效率。然而它只是為CAE分析搭建了標(biāo)準(zhǔn)化和固化的分析流程，并沒有從根源上解決CAE分析過程存在較多重復(fù)性工作的問題。
　　為了減少重復(fù)性工作，

3、提高 CAE分析效率，構(gòu)建真正的自動化分析流程，本文通過對HyperWorks的分析流程、內(nèi)部數(shù)據(jù)、求解器模板、二次開發(fā)技術(shù)等進(jìn)行研究，設(shè)計了支持多種分析類型和求解器的CAE自動化分析框架。在數(shù)據(jù)管理方面，研究了參數(shù)文件格式定義和幾何區(qū)域標(biāo)記方法，用于描述文件中參數(shù)名稱與幾何模型區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系，并使得在CAE分析過程中可以動態(tài)地獲取分析對象。整個CAE分析流程被劃分成若干個模塊，尤其是網(wǎng)格質(zhì)量控制、連接關(guān)系創(chuàng)建、約束載荷定義等關(guān)鍵功能開

4、發(fā)，為自動化構(gòu)建有限元模型提供了夯實基礎(chǔ)。通過讀取CAD模型和對應(yīng)分析參數(shù)文件，自動組合各個模塊，進(jìn)行有限元模型構(gòu)建、求解器調(diào)用與計算、求解結(jié)果顯示與提取等完整的分析流程。
　　基于以上研究，本文利用HyperWorks的Tcl/Tk腳本命令和API接口函數(shù)，設(shè)計和開發(fā)了一種完整CAE自動化分析流程系統(tǒng)。通過讀取CAD模型和對應(yīng)分析參數(shù)文件，能夠自動地依次進(jìn)行有限元模型構(gòu)建、求解器調(diào)用、結(jié)果提取等。相比 Process Manag