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直接基于三维CAD模型的复杂结构高精度应力分析软件开发
  • 项目名称:直接基于三维CAD模型的复杂结构高精度应力分析软件开发
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:11172098
  • 申请代码:A020317
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:张见明
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:湖南大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

边界面法是以边界积分方程为理论基础的数值计算方法,是一种全新的CAE分析技术,可以克服当前以有限元法为主体的CAE技术所存在的固有缺陷。该技术拟达到的主要目标是从本质上实现CAD造型设计和CAE分析无缝集成;降低网格生成复杂度,甚至避免网格生成,以实现分析自动化;所有的分析直接在完整的三维几何实体上进行,不使用任何抽象单元,避免对结构几何模型的抽象简化,实现完整实体应力分析;结合快速算法提高边界面法的解题规模和速度,以求解任意几何形状、任意材料构成的大规模复杂工程问题。课题首先研究快速边界面法的基础理论、核心算法和CAD\CAE集成技术,突破大规模快速自动运算的关键技术瓶颈,然后开发一套具有原创性的基于产品CAD模型的自动CAE分析软件系统。本课题以复杂焊接结构的三维弹性静力分析为例展开工程应用研究,目标是能够精确模拟焊接结构中所有焊缝、焊点的具体形状尺寸,得到焊接处的精确应力。

结论摘要:

边界面法是以边界积分方程为理论基础的数值计算方法,是一种全新的CAE分析技术,可以克服当前以有限元法为主体的CAE技术所存在的固有缺陷。该技术已实现的主要功能有从本质上实现了CAD造型设计和CAE分析无缝集成;降低了网格生成复杂度,实现了网格自动化生成;所有的分析直接在完整的三维几何实体上进行,不使用任何抽象单元,避免对结构几何模型的抽象简化,实现了完整实体应力分析;结合快速算法提高边界面法的解题规模和速度,实现了求解任意几何形状、任意材料构成的大规模复杂工程问题。课题首先研究快速边界面法的基础理论、核心算法和CAD\CAE集成技术,突破了大规模快速自动运算的关键技术瓶颈,然后开发了一套具有原创性的基于产品CAD模型的自动CAE分析软件系统。算例表明,本课题开发的软件能应用到各种工程问题中,并且应力精度比基于有限元法CAE软件的更高。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 45
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
期刊论文
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