[发明专利]面向工程分析的微小孔特征自动识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向工程分析的微小孔特征自动识别方法，尤其适用于有限元网格生成的前处理阶段。

背景技术

本发明涉及的研究内容在国内外是研究热点，人们在这方面做了大量的工作。

其中最具代表的是Xiuzhi Qu提出的圆孔特征识别方法中，通过对模型零件中每条边进行尖边判别，寻找出封闭环，从而识别出孔特征。但该方法仅适用于圆孔特征识别，且只适用于STL模型中的钻孔的识别。

由Nikhil Joshi等提出的自由曲面模型简化方法中提及到孔特征的识别，该方法先寻找模型零件中的所有自由边，通过这些自由边组成封闭的环链，从而找到对应的孔特征。但该方法中，通过封闭环判断孔特征的过程仍不完善。

鉴于本发明的目的在于提高有限元网格划分质量，提高工程分析效率。因此，本发明的孔特征自动识别方法，与上述方法相比，在孔特征类型的划分、识别条件的设定以及利用这些条件进行识别的方法上具有自己的独特性。

在此需要说明的是，本发明所识别的孔特征分为两种类型，一种为圆孔特征；一种为异型孔特征。将会在具体实施方案中详细介绍。

发明内容

本发明的目的是提供一种能更好的自动识别出影响工程分析效率的微小孔特征的方法。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种面向工程分析的孔特征自动识别方法，包括在带有VC++6.0平台的公知计算机上装入ACIS16开发软件包的步骤和将模型转换成以面为单元的集合体的步骤，其特征在于：还包括以下步骤：

(1.1)基于条件匹配原则，对每个面单元进行孔特征搜索；

(1.2)计算孔特征对应入口处内环周长，从中设定一阈值或自定义一阈值，将周长较大的孔特征排除在外，将满足条件的孔特征着色，并放入列表中。

所述的步骤(1.1)包括以下步骤：

(2.1)判断面单元的方向数为单向；

(2.2)判断面单元存在环数不小于2；

(2.3)判断环的类型为内环；

(2.4)判断所有内环边为凸边；

(2.5)判断内环边对应的所有支持面构成一个孔特征。

所述的步骤(2.5)内环边对应的所有支持面构成孔特征的判断，对工程中常见的孔特征出入口处进行圆角或倒角操作的情况，采用向下搜寻的方法，以便识别出完整孔的特征。

与现有技术相比较，本发明的优点主要表现在能够较好的识别出工程中常见的两类孔特征，以及对工程中常见的孔特征出入口处进行圆角或倒角操作的情况，采用向下搜寻的方法，识别出完整的孔特征；并采用根据孔特征对应入口处内环周长长度为孔特征设定阈值的方法，从而更好的自动识别出影响工程分析效率的微小孔特征。

附图说明

本发明有附图14幅，其中：

图1为孔特征识别流程图。

图2为一个CAD几何模型的轴测投影图。

图3为一个多维度形体轴测图。

图4为判断模型面中环类型的示意图。

图5为判断边凸凹性的示意图。

图6为判断内环边对应的所有支持面构成一个孔特征的示意图。

图7为工程中常见的出入口处进行圆角或倒角操作的圆孔特征局部示意图。

图8为为图7的I部区域放大后示意图。

图9为工程中常见的出入口处进行圆角或倒角操作的异型孔特征局部示意图。

图10为图9的II部区域放大后示意图。

图11为图9的另一角度示意图。

图12为图2中模型在没有对应入口处内环周长阈值设定情况下的孔特征识别示意图。

图13为图2中模型在设定对应入口处内环周长阈值情况下的孔特征识别示意图。

图14为本发明的功能模块框图。

具体实施方式

如图1-图14所示。一种面向工程分析的微小孔特征自动识别方法，包括在带有VC++6.0平台的公知计算机上装入ACIS16开发软件包的步骤和将模型转换成以面为单元的集合体的步骤，其特征在于还包括以下步骤：

(1.1)基于条件匹配原则，对每个面单元进行孔特征搜索；

(1.2)计算孔特征对应入口处内环周长，从中设定一阈值或自定义一阈值，将周长较大的孔特征排除在外，将满足条件的孔特征着色，并放入列表中。

下面结合附图，对其工艺过程进行具体描述：

本发明利用ACIS16开发包，在VC++6.0开发环境中实现，并通过HOOPS图形系统，验证三维模型微小孔特征自动识别方法的实现效果。为方便说明，以下描述中面单元将简称为面。