【技术实现步骤摘要】
本申请涉及结构设计，尤其涉及一种有限元流程化建模方法及装置。
技术介绍
1、有限元仿真分析是一种数值分析方法，其利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。通过利用简单而又相互作用的元素，就可以用有限数量的未知量去逼近无限数量的未知量的真实系统，通过对连续体进行离散化，以求解各种物理问题（如热、力、电磁等）。有限元仿真分析广泛应用于机械、航空、汽车、土木、电子等领域，其通过对产品或结构的有限元模型进行分析，可以在设计阶段预测其性能，优化设计方案，减少实验和试错成本。
2、在产品结构研发过程中，通常会采用多种方法和工具来确保产品的性能、安全性和可靠性。在得到产品的几何模型后，通常会进行有限元仿真分析。在这个过程中，不仅需要建立整个产品的几何模型，来考核其应力水平。一些关键部位还需要建立局部细节有限元模型，再不断迭代计算，得到优化方案。
3、但目前的有限元仿真分析的大部分工作集中在前处理部分，整个前处理过程较为繁琐，大多是重复的建模工作，需要占用工程师70%左右的时间。
技术实现思路
1、本申请实施例通过提供一种有限元流程化建模方法及装置，解决了现有技术中有限元仿真分析的前处理过程较为繁琐的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种有限元流程化建模方法，包括：根据典型结构零部件的结构特点定义驱动尺寸、从动尺寸、关注区域及切分规则，并建立所述从动尺寸与所述驱动尺寸的对应关系；在所述关注区域内，基于所述切分规则确定零部件几何模型的重点关注区域；建立网格划
3、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据典型结构零部件的结构特点定义驱动尺寸、从动尺寸、关注区域及切分规则，包括：根据所述典型结构零部件的结构特点为所述驱动尺寸定义驱动参数，并根据所述从动尺寸与所述驱动尺寸的对应关系确定从动参数，构成所述从动尺寸；根据所述驱动参数与所述从动参数确定所述典型结构零部件的数量参数与所述关注区域；根据所述关注区域的几何特征定义所述切分规则。
4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述从动尺寸与所述驱动尺寸的对应关系确定从动参数，还包括：根据所述数量参数确定特征参数值，并为所述特征参数值建立判断规则；其中，所述判断规则包括：判断所述特征参数值是否满足预设范围；若所述特征参数值不满足所述预设范围，则给出警告信息，并调整所述驱动参数直至所述特征参数值满足所述预设范围。
5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述基于所述切分规则确定零部件几何模型的重点关注区域，包括：提取所述关注区域的几何特征，根据所述几何特征确定切分基准；基于所述切分基准确定所述重点关注区域。
6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述建立网格划分规则，包括：根据区域的重要程度设定网格控制参数；根据所述网格控制参数与最小几何尺寸参数分别确定重点关注区域及其他区域的网格划分尺寸；其中，所述最小几何尺寸参数为所述零部件几何模型中的最小几何尺寸。
7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述驱动尺寸、所述从动尺寸、所述切分规则及所述网格划分规则构建所述典型结构零部件的所述零部件几何模型形成参数化模型库，还包括：根据各所述零部件几何模型的生成顺序对其进行标识并存储；为所述零部件几何模型定义坐标转换规则、连接关系与典型材料库。
8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述驱动参数值、所述切分规则及所述网格划分规则实现所述目标几何模型的网格划分得到局部细节有限元模型，包括：根据所述驱动参数值确定从动参数值；将所述驱动参数值与所述从动参数值设置于所述目标几何模型得到目标尺寸模型及其关注区域；通过所述切分规则切分所述目标尺寸模型的所述重点关注区域；根据所述网格控制参数与所述网格划分规则对切分后的所述目标尺寸模型进行网格划分得到所述局部细节有限元模型。
9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述驱动参数值、所述切分规则及所述网格划分规则实现所述目标几何模型的网格划分得到局部细节有限元模型，还包括：根据所述驱动参数值确定从动参数值，并根据所述判断规则判断特征参数值是否满足所述预设范围；其中，所述特征参数值为所述从动参数值之一；若所述特征参数值满足所述预设范围，则确定所述从动参数值；否则，调整所述驱动参数值直至所述特征参数值满足所述预设范围。
10、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述驱动参数值、所述切分规则及所述网格划分规则实现所述目标几何模型的网格划分得到局部细节有限元模型，还包括：根据所述坐标转换规则对所述局部细节有限元模型进行坐标转换以使其与所述整体模型的坐标一致；和/或在所述典型材料库中选取材料属性，并将其赋予所述局部细节有限元模型。
11、第二方面，本申请实施例提供了一种有限元流程化建模装置，包括：定义模块，用于根据典型结构零部件的结构特点定义驱动尺寸、从动尺寸、关注区域及切分规则，并建立所述从动尺寸与所述驱动尺寸的对应关系；确定模块，用于在所述关注区域内，基于所述切分规则确定零部件几何模型的重点关注区域；建立模块，用于建立网格划分规则；构建模块，用于根据所述驱动尺寸、所述从动尺寸、所述切分规则及所述网格划分规则构建所述典型结构零部件的所述零部件几何模型形成参数化模型库；调用模块，用于在整体模型中确定目标细节结构及其边界条件，并在所述参数化模型库中调用与其对应的目标几何模型；设置模块，用于为所述目标几何模型设置驱动参数值；划分模块，用于根据所述驱动参数值、所述切分规则及所述网格划分规则实现所述目标几何模型的网格划分得到局部细节有限元模型；求解模块，用于为所述局部细节有限元模型设置边界条件并施加载荷得到求解文件。
12、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
13、本申请实施例通过定义驱动尺寸与从动尺寸，能够确定典型结构零部件之间的尺寸关系，仅修改驱动尺寸就可以实现模型尺寸与比例的调整；通过构建参数化模型库能够快速调用零部件几何模型；通过设置切分规则与网格划分规则能够自适应地将目标几何模型进行切分与网格划分，能够快速得到局部细节有限元模型。有效解决了现有技术中有限元仿真分析的前处理过程较为繁琐的问题，进而实现了将前处理工作流程化，大幅度减少了前处理的工作量，提高了工程师的工作效率。
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1.一种有限元流程化建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据典型结构零部件的结构特点定义驱动尺寸、从动尺寸、关注区域及切分规则，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述从动尺寸与所述驱动尺寸的对应关系确定从动参数，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述切分规则确定零部件几何模型的重点关注区域，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立网格划分规则，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述驱动尺寸、所述从动尺寸、所述切分规则及所述网格划分规则构建所述典型结构零部件的所述零部件几何模型形成参数化模型库，还包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述驱动参数值、所述切分规则及所述网格划分规则实现所述目标几何模型的网格划分得到局部细节有限元模型，包括：
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述驱动参数值、所述切分规则及所述网格划分规则实现所述目标几何
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述驱动参数值、所述切分规则及所述网格划分规则实现所述目标几何模型的网格划分得到局部细节有限元模型，还包括：
10.一种有限元流程化建模装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种有限元流程化建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据典型结构零部件的结构特点定义驱动尺寸、从动尺寸、关注区域及切分规则，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述从动尺寸与所述驱动尺寸的对应关系确定从动参数，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述切分规则确定零部件几何模型的重点关注区域，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立网格划分规则，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述驱动尺寸、所述从动尺寸、所述切分规则及所述网格划分规则构建所述典...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈媛，王金砖，张海东，沈洋，
申请(专利权)人：西安羚控电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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