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原文传递 船舶板架结构四边形有限元网格自动生成技术研究
论文题名: 船舶板架结构四边形有限元网格自动生成技术研究
关键词: 船舶设计;板架结构;有限元网格;计算机技术
摘要: CAD、CAE在现代产品开发设计中起着非常重要的作用。在CAD设计的同时,运用CAE对产品的几何模型进行数值计算,对产品的性能和结构进行评估,从而达到改善设计结构,提高产品性能、缩短设计开发周期的目的。目前船舶设计所普遍采用的设计流程是:基于AutoCAD与Patran的并行设计,完成方案设计以及详细设计;然后在船舶设计专业软件Tribon中根据前期的设计结果重建3D模型进行生产设计。可见,该设计流程的各个系统间的模型分别独立创建,既浪费资源,又难以保证产品数据在产品生命周期中的一致性。船舶设计所提出的新设计流程,将功能强大的Tribon设计系统移至产品的初步设计阶段,实现Tribon模型(CAD)与Patran(CAE)之间的数据共享,缩短产品的设计周期。但是,在新设计流程中,有两个问题亟需解决。第一,由于Tribon数据开放性不够,与其他开发平台(如Patran)缺少接口,无法将模型直接导入Patran中。第二,由于在船舶板架结构有限元分析中,要求附着在板架上的加强筋和孔洞等结构必须作为约束被离散,最终成为网格单元的一条边,相应的网格节点落在约束线上,而Patran系统中的标准算法都无法满足这种约束四边形网格单元的生成,需要后续的人工调整。 本文首先对Tribon中模型进行了数据抽取研究,为实现Tribon与Patran间的模型数据共享以及下一步板架结构网格划分提供了前提;然后针对船舶板架结构有限元网格生成特点及要求,提出一种适用于约束四边形有限元网格生成算法,有效解决了带有加强筋等约束的板架结构四边形网格划分问题,为进一步缩短产品的设计周期提供了技术上的支持。
作者: 李毅
专业: 计算机集成制造
导师: 金烨
授予学位: 硕士
授予学位单位: 上海交通大学
学位年度: 2009
正文语种: 中文
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