一種基于動態編號的APDL建模方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種基于動態編號的APDL建模方法及裝置，所述方法包括：定義后期需要進行修改的各種參數；定義各種屬性參數；將待構建的整體幾何模型分割成多個子模型，根據模型的特點，以線、面或者體作為基本單元，采用動態編號方式構建各個子模型；按照不同的截面屬性，對所有子模型進行分組，并為各組進行編號；模型分組完成后，為各組子模型賦予相應的截面屬性；依次進行網格劃分，耦合及加載，求解操作。本發明專利技術將整體模型拆分為多個子模型來構建，各個子模型可分開進行調試、更改，大大提高了建模效率，降低了程序出錯率，極大地方便后期對模型的拓撲結構進行更改。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及通信
，尤其涉及一種基于動態編號的APDL建模方法及裝置。
技術介紹
ANSYS作為當前最流行的有限元分析軟件之一，在機械產品結構設計中應用十分廣泛。應用ANSYS參數化編程語言APDL建立的參數化有限元模型，非常適合后期的有限元模型的參數修改，從而提高整個分析流程的效率。并且，APDL代碼不受軟件版本和系統平臺限制，其代碼的重復利用率能得到極大提高。當前，絕大多數有限元工程師采用APDL建立ANSYS有限元參數化模型時，都會給不同的模型元素(如:點、線、面等)賦予一個固定的的編號。在后期建模過程中，工程師可以根據建模需求按預先定義的編號，任意地選擇所需的模型元素，從而能準確、方便、快捷地建出有限元參數化模型。當前，絕大多數有限元工程師采用APDL建立ANSYS有限元參數化模型時，大致會按照圖1所示的流程進行。第一步，建立程序中所要用到的材料屬性、單元屬性等基本屬性參數，以便在建模后期進行調用。同時，對后期可能會要變動的參數進行定義，以方便修改；第二步，開始新建關鍵點，給每個關鍵點賦予一唯一的編號，一般從I開始，往后不斷進行疊加。為了避免編號混亂，也可以按照自行定義的規則進行編號；第三步，根據關鍵點建立線，給每根線賦予唯一的編號，一般也是從I開始，往后不斷進行疊加。也可與建立關鍵點一樣，按照自行定義的規則進行編號；第四步，根據線的編號選擇所需的線建立面，并給所建立的面賦予編號，一般也從I開始不斷進行疊加。也可按照自行定義的規則進行編號；第五步，根據編號選擇建立的點、線或者是面，并給它們賦予材料屬性和單元屬性。可重復第二步至第五步，直到整個模型完成；第六步，選擇所有面，設定單元劃分的方法和類型，對其進行網格劃分；第七步，通過編號選擇所有施加約束和載荷的幾何元素，并定義其約束自由度和載荷方向及大小，完成邊界條件的定義；第八步，定義相關求解類型和參數，調用求解器進行求解，完成整個分析流程。基于固定編號的APDL程序建模方法具有以下幾個缺陷:I) 一旦程序完成，想要改變模型的拓撲結構(如增加或減少一些梁或者板)，必將會打亂原模型的編號順序，從而造成后續程序無法按照原預定編號準確地查找所需的元素；2)模型較大時，編號也會變多，工程師很容易在選擇編號時因編號混亂出錯；3)模型較大時，由于受編號分配的限制，難以將模型拆分成多個小模型來構建，不利于任務分配。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于動態編號的APDL建模方法及裝置，克服現有技術中存在的后續不易改變拓撲結構、出錯率高、效率低等缺陷。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的。—種基于動態編號的APDL建模方法，包括:定義后期需要進行修改的各種參數；定義各種屬性參數；將待構建的整體幾何模型分割成多個子模型，根據模型的特點，以線、面或者體作為基本單元，采用動態編號方式構建各個子模型；按照不同的截面屬性，對所有子模型進行分組，并為各組進行編號；模型分組完成后，為各組子模型賦予相應的截面屬性；依次進行網格劃分，耦合及加載，求解操作。優選地，構建類型為面的子模型的方法進一步包括:新建或選擇當前局部坐標系；新建關鍵點:構建關鍵點之前，先搜索當前關鍵點的最大編號，并命名為KN;新建關鍵點的編號則從KN+1開始進行疊加，直至完成構建一個面所需要的所有關鍵點；新建邊界線:構建面的邊界線之前，先搜索當前線的最大編號，并命名為LB;基于上一步驟所創建的關鍵點開始新建線，線的編號從LB+1開始進行疊加，直至完成構建一個面所需要的所有線；完成線的構建后，再次搜索當前線的最大編號，并命名為LE ;新建面:選擇編號LB+1至LE之間的所有線來新建一個面，即完成了一個面的子模型的構建； 重復上述步驟構建下一個子模型，直至完成整個模型。優選地，構建類型為線的子模型的方法進一步包括:新建或選擇當前局部坐標系；新建關鍵點:構建關鍵點之前，先搜索當前關鍵點的最大編號，并命名為KN ;新建關鍵點的編號則從KN+1開始進行疊加，直至完成構建一條線所需要的所有關鍵點；新建線:選擇編號KN和KN+1的關鍵點來新建一條線，即完成了一條線的子模型的構建；重復上述步驟構建下一個子模型，直至完成整個模型。優選地，構建類型為體的子模型的方法進一步包括:新建或選擇當前局部坐標系；新建關鍵點:構建關鍵點之前，先搜索當前關鍵點的最大編號，并命名為KN;新建關鍵點的編號則從KN+1開始進行疊加，直至完成構建一個體所需要的所有關鍵點；新建邊界線:構建面的邊界線之前，先搜索當前線的最大編號，并命名為LB;基于上一步驟所創建的關鍵點開始新建線，線的編號從LB+1開始進行疊加，直至完成構建一個面所需要的所有線；完成線的構建后，再次搜索當前線的最大編號，并命名為LE ;新建面:構建面之前，先搜索當前面的最大編號，并命名為SB。選擇編號LB+1至LE之間的所有線來新建一個面。重復以上步驟，完成下一個面的構建，面的編號從SB+1進行疊加，直至新建一個體所需的所有面的完成；完成所有面的構建后，再次搜索當前面的最大編號，并命名為SE ;新建體:選擇編號SB+1至SE之間的所有面來新建一個體，即完成了一個體的子模型的構建；重復上述步驟構建下一個子模型，直至完成整個模型。優選地，所述定義后期需要進行修改的各種參數步驟、所述定義屬性參數步驟、所述構建各個子模型步驟、所述對所有子模型進行分組編號步驟、所述為各組賦予截面屬性步驟、所述網格劃分、耦合及加載、求解操作步驟，均采用宏程序格式實現。相應地，本專利技術還提出了一種APDL建模裝置，包括:用于定義后期需要進行修改的各種參數的參數定義單元、用于定義各種屬性參數的屬性定義單元、用于執行網格劃分操作的網格劃分單元、用于進行耦合及加載操作的耦合及加載單元、用于進行求解操作的求解單元，還包括以下單元:子模型構建單元，用于將待構建的整體幾何模型分割為多個子模型，采用動態編號方式，根據模型特點以一根線、一個面或者一個體作為基本單元分別構建各個子模型；模型分組單元，用于按照不同的截面屬性，將所有子模型進行分組，并為各組進行編號;截面屬性定義單元，用于在模型分組完成后為各組子模型賦予相應的截面屬性。本專利技術實施例與現有技術相比，本專利技術具有以下優點:I)應用本專利技術，可以將一個大的模型輕松地拆分成多個子模型，從而大大降低了工作難度；各個子模型可以交給不同的工程師來完成，又可提高建模效率。2)由于在子模型構建中采用了動態編號，從而在程序運行時，各種幾何元素的編號都能隨時根據幾何元素的數量而更新。如:在新建關鍵點前，始終先搜索出當前關鍵點的最大編號，并命名為KN，后續建立的線以此為基礎不斷進行疊加直至完成。雖然程序中每次建立的關鍵點都從KN+1開始，但是由于每次KN的值不一樣，從而可以保證每個子模型中編號的動態更新。因此，不管模型拓撲結構如何變化，編號如何變化，程序都能根據動態編號準確運行，從而跳出了固定編號的限制。即便在后期對模型的拓撲結構進行了更改，由于相關編號保持這種動態特性，從而不會引起后面程序的運行錯誤。3)由于采用了動態編號，程序的大部分代碼都不需要改動，只需要修改局部的參數即可，極大地提高了建模效率。4)各個子模型可分開進行調試，降低了程序出錯的概率。【附圖說明】圖1是現本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于動態編號的APDL建模方法，其特征在于，所述方法包括：定義后期需要進行修改的各種參數；定義各種屬性參數；將待構建的整體幾何模型分割成多個子模型，根據模型的特點，以線、面或者體作為基本單元，采用動態編號方式構建各個子模型；按照不同的截面屬性，對所有子模型進行分組，并為各組進行編號；模型分組完成后，為各組子模型賦予相應的截面屬性；依次進行網格劃分，耦合及加載，求解操作。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：易輝成，李勇，黃強，劉安慶，
申請(專利權)人：泰富重工制造有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43