2 系統關鍵實現技術
2.1 參數化建模技術
參數化建模技術是一種抽取模型中的相關特征信息并提供模型生成、信息讀取與編輯的一整套技術。通過將模型中的定量信息變量化,使之成為可調整參數。用戶通過對變量化參數賦予不同數值,就可建立具有獨立特征的工程模型。要實現參數化建模,參數化模型的建立是關鍵。本系統所確立的參數化模型主要包括三個方面的內容:幾何約束信息、拓撲約束信息、工程約束信息。幾何約束是指描述模型組成元素的幾何位置的相關信息,在本系統里主要表現為
節點位置信息。拓撲約束信息,是指描述模型組成元素之間的幾何拓撲關系,在本系統里主要表現為單元相關信息。工程約束信息是指與具體工程應用相關的信息,如
截面類型與規格、材料、約束、外
荷載等信息。系統參數化建模過程如圖2所示。

參數化建模過程主要包含兩個階段:一是系統所支持的標準模型生成階段,二是滿足特定工程應用的個性化模型生成階段。基于系統所提供的參數化建模支持庫,設計者只需在集成的軟件環境下,錄入建模及模型編輯相關特征信息,系統即可自動生成與維護模型信息。圖3為魚腹形
平面翼架參數化建模實例。

圖3 典型模型參數化建模實例
2.2 有限元分析技術
有限元分析技術是隨著計算機技術的發展而逐漸興起的一種數值分析方法。一般說來,任何復雜結構的模型有限元求解都有如下幾個步驟:(1)結構體系
離散化。(2)選擇恰當的位移模式或
應力模式,建立單元的
剛度矩陣或柔度矩陣。(3)裝配總剛度矩陣或柔度矩陣。(4)求解大型線性方程組。(5)計算各單元的應力和位移。(6)結果保存。線性結構有限元分析求解模型如圖4所示。

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