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。
boundary face method;fast algorithm;CAD\CAE integration;complete solid stress analysis;
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。