基于曲面的有限元网格生成相关算法的研究

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汽车车身覆盖件冲压成形是汽车制造中的一个重要组成部分,覆盖件的冲压成形有限元分析也是目前由设计到制造之间不可或缺的重要环节。网格划分是建立有限元模型的关键技术之一。它要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,所划分的网格形式将直接影响到计算精度和计算规模。有限元技术的实际应用需要进行前处理和后处理等流程,而前处理中必须克服的一大障碍就是把整体几何形状定义为有效的有限元网格。由于网格自动生成具有潜在的巨大应用市场,近年来随着有限元技术的广泛应用,网格生成技术得到了深入的研究和发展,出现了不少的网格生成算法。本文探讨了CAE驱动的汽车覆盖件模面设计系统KMAS中应用的两种有限元网格自动生成算法。这两种算法的基本原理都是利用“映射”的思想,把空间曲面用参数化方式来表示,即将曲面上的网格生成方法降到二维参数平面进行,等平面网格生成结束之后,再将平面上的网格节点和单元反映射回空间曲面,得到曲面网格。通过大量实例验证,本算法可以对平面、裁剪曲面(包括单曲面和多曲面)进行网格划分,并且生成网格速度快,质量好。
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