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基于特征造型技术的三维CAD系统目前已广泛应用于产品设计。随着三维建模技术的发展,CAD系统中包含越来越多的几何特征。含有丰富特征的CAD模型被广泛应用于产品发展的各个阶段。由于CAD模型包含了过多的特征,故无法直接满足CAE软件的需要。为了节省计算时间,减少不必要的资源浪费,满足CAE软件的需要,模型简化十分必要。模型简化必然会导致计算结果精度的损失,因此研究模型简化策略使得模型简化前后的计算结果差异可控可以更好的解决目前CAD模型的简化问题。针对模型简化策略的生成,本文的主要工作包括以下几个方面:
(1)建立了针对高曲率特征简化策略生成的理论框架,提出了表征特征属性的特征简化率、载荷影响度、特征简化度,作为生成特征策略的评判标准。
(2)结合有限元划分网格理论,提出了在特征造型系统中普遍存在的圆柱扫掠面特征及B 样条扫掠面特征的简化策略,以此获得满足不同分析要求的多态模型,并结合实验验证该策略的有效性和可行性。
(3)利用ANSYS 二次开发语言APDL,对简化后的模型进行热分析,并实现分析结果可视化,以方便用户选择简化策略。
(4)在提出的简化策略及误差估计基础上,搭建了高曲率特征替换方法及其评价系统的框架,并列出了大量的仿真实验结果。