面向分析的产品建模技术概述

2017-05-11

航空制造技术 2017年21期

（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191）

产品数字化研制是企业核心竞争力，作为产品设计要求和工程约束的具体体现，产品模型既是产品数字化设计结果，也是后续制造、分析源头[1]。目前商业CAD （Computer-Aided Design）软件产品建模主要目标是几何模型形状的精确表达，以满足制造过程中对于形状表达的要求和数控加工的需要。为了降低产品设计过程对实物试验的依赖性，近年来各种仿真软件越来越多地用于产品数字化研制过程中，CAD系统中面向制造环节表达的产品模型已经不能满足后续数值模拟对模型的要求[2]，如在数值模拟模型前处理阶段，高质量网格模型的生成、数值模拟分析数据提取等基本依赖于人工操作[3]，时间长、精度差，已成为设计过程的瓶颈。因此，在产品几何建模阶段应考虑数值模拟对模型前处理需求，实现数值模拟所需信息自动或者半自动化提取，减少CAD模型与分析模型之间的人工转换，提高设计效率。由此对CAD模型提出新的要求，即由原有的面向制造的产品模型拓展为面向分析的产品模型。面向分析的产品建模主要内涵为在几何建模的过程中增加分析所需的几何和非几何参数，使得所构建的模型能够满足后续数值计算的相关需求，避免后续分析过程中对于模型的大量前处理。