[发明专利]用于结构分析的设备和方法

权利要求书

1.一种用于分析具有包含多个表面部分的外表面的物体的结构反应的方法，该方法包括：

形成所述物体的三维模型，所述模型包括表示所述外表面的表面网格，并包括多个偏心壳体元，其中每个所述元由所述表面上的多个节点来定义，并且每个所述节点具有一个或多个自由度；

对每个所述元指定一厚度，该厚度用于指示在所述各个元中的所述物体中的厚度的一半；

对于每个所述元，定义基准表面，该基准表面包括所述各个元的节点，并在所述各个元中与所述表面网格相一致；

对于所述表面的一对相对的部分，在所述相对部分中第一个上的每个所述节点的所述自由度与所述相对部分中第二个上的一个或多个节点的所述自由度之间建立约束关系；

执行所述物体的有限元结构分析；以及

输出一个或多个所述结构分析的结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，某些或所有的所述表面部分不是平面的。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于所述相对部分的所述第一个的每个所述节点，该方法包括建立所述节点的所述自由度与相对节点的自由度之间的约束关系，其中相对节点是当所述相对节点存在时，在相对于所述节点的所述相对部分对中的第二个上的节点，或者建立所述节点的所述自由度与相对元的节点的所述自由度之间的约束关系，其中相对元是当相对节点不存在时，相对于所述节点的所述相对部分的元。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果可以定义这类厚度，则将从所述物体的实际厚度中导出的表示所述物体的厚度的一半的厚度，而在不可定义所述物体的厚度的情况下，所述元的厚度可以假定为相邻元的厚度，或者与相邻元的厚度成比例。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括将所述相对部分对选择为那些其间所述物体是最薄的所述物体的所述表面的相对部分。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，网格包括平面的或者曲面的三角形、四边形或其它简单形状的格子。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述物体制造期间分析引入所述物体的内部应力或负载的效果。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，用于分析由所述内部负载或应力造成的所述物体的变形或翘曲。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过创建或植入物体的立体平版印刷表达式来创建所述表面网格。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括通过以下方式来创建所述表面网格：

创建或植入所述物体的立体平版印刷表示；以及

改进所述立体平版印刷表示。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法由计算机运行对用于分析物体结构反应的所述方法进行编码的计算机程序来执行。

12.一种制造物体的方法，包括根据前述权利要求中任一项所述的方法来分析所述物体的结构反应。

13.一种根据权利要求12的方法制造的物体或物体的零件。

14.一种用于分析具有包括多个表面部分的外表面的物体的结构的设备，该设备包括：

建模装置，用于形成所述物体的三维模型，所述模型包括表示所述外表面的表面网格，并包括多个偏心壳体元，其中每个所述元由所述表面上的多个节点来定义，而且每个所述节点具有一个或多个自由度；

指定装置，用于对每个所述元指定一厚度，该厚度表示在所述各个元的所述物体的厚度的一半；

定义装置，用于对每个所述元定义一基准表面，该基准表面包括所述各个元的节点，并与在所述各个元的所述表面网格相一致；

约束装置，用于对于所述表面的一对相对的部分，在第一个所述相对部分上的所述每个节点的所述自由度与第二个所述相对部分上的一个或多个节点的所述自由度之间建立约束关系；

分析装置，用于执行所述物体的有限元结构分析；以及

输出装置，用于输出所述结构分析的一个或多个结果。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，每个所述装置包括计算机程序产品或部分。