[发明专利]用于更新计算机辅助设计模型的方法、系统和可读媒体

说明书

技术领域

本发明涉及计算机程序和系统领域，且具体地涉及计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE、建模以及模拟领域。

背景技术

市场上提供多种系统和程序用于(例如)由达索系统提供的那些部件或部件组合件的设计。这些所谓的CAD系统使用户能够构建和操纵物体或物体组合件的复杂三维模型。因此在某些情况下，CAD系统使用具有面的边缘或线来提供经建模物体的表示。线或边缘可以用多种方式表示，例如，非均匀关系基本样曲线(NURBS)。

这些CAD系统管理经建模物体的部件或部件组合件，主要是几何形状的说明。具体来说，CAD文件含有说明，根据该说明产生几何形状。根据几何形状产生表示说明、几何形状以及表示可以存储于单个CAD文件或多个CAD文件中。CAD系统包含用于向设计者表示经建模物体的图形工具；这些工具专用于复杂物体的显示，在CAD系统范围中表示物体的文件的典型大小，但通常对于部件具有兆字节数量级。组合件可以含有数千个部件并且组合件文件对应地较大。CAD系统管理存储于电子文件中的物体的模型。

发明内容

根据本发明的实施例的方法和对应系统涉及更新计算机辅助设计(CAD)模型。本发明的实施例通过产生至少一个有限元分析(FEA)模型的每个相应面的参数化而开始。根据此实施例，至少一个FEA模型的每个相应面对应于待更新的CAD模型的相应几何面并且至少一个FEA模型的每个面具有相应形状。在此实施例中，接下来的步骤是使用至少一个面的相应形状以及至少一个面的对应产生的参数化来确定至少一个FEA模型的至少一个面的形状函数。所确定的形状函数描述至少一个FEA模型的至少一个面的形状。最终，CAD模型使用所确定的形状函数进行更新。

根据本发明的实施例，用于更新CAD模型的至少一个FEA模型包括FEA模型以及FEA模型的经修改版本。在本发明的实施例中，其中至少一个FEA模型包括FEA模型以及FEA模型的经修改版本，此实施例可以进一步包括使用FEA模型以及至少一个基于物理的分析产生FEA模型的经修改版本。根据此实施例，基于物理的分析可以是应力分析类型、流体分析类型、散热分析类型和/或电磁分析类型中的一者。

本发明的替代实施例可以进一步包括在产生至少一个FEA模型的每个相应面的参数化之前，根据CAD模型产生至少一个FEA模型。在本发明的又一实施例中，所述方法通过基于待更新的CAD模型产生FEA模型并且使用基于物理的分析产生所述FEA模型的经修改版本而开始。

根据本发明的实施例，产生至少一个FEA模型的每个相应面的参数化通过确定与至少一个FEA模型的相应面对应的相应的一组或多组表面多边形而开始。在此实施例中，表面多边形与FEA模型元素相关联，所述模型元素包括节点和边缘。接下来，确定用于界定CAD模型的相应CAD表面中的点的相应uv参数值。相应CAD表面中的点对应于与表面多边形相关联的节点，所述表面多边形对应于至少一个FEA模型的相应面。最终，每个表面多边形的内部进行uv参数化，使得确定用于相应CAD表面中的点的uv参数值与每个表面多边形的内部的uv参数化一致，并且使得相邻多边形具有共用边缘的一致uv参数化。

根据本发明的此实施例，将每个表面多边形的内部uv参数化使用表面拟合算法来完成。在又另一实施例中，表面拟合算法是能量最小化B样表面拟合算法。

根据本发明的又另一实施例，至少一个FEA模型的每个面的相应形状基于至少一个FEA模型的节点。在本发明的另一实施例中，至少一个FEA模型的至少一个面的所确定的形状函数是Gl形状函数。然而进一步根据本发明的方法的另一实施例，至少一个FEA模型的每个相应面的产生的参数化将至少一个FEA模型的相应面中的点映射到CAD模型的几何面的每个相应表面上的对应点中。

本发明的替代实施例涉及一种用于更新CAD模型的系统。在此实施例中，所述系统包括参数化模块，所述参数化模块经配置以产生至少一个FEA模型的每个相应面的参数化，其中至少一个FEA模型的每个相应面对应于待更新的CAD模型的相应几何面。此外，所述系统的实施例进一步包括形状函数模块，所述形状函数模块经配置以使用至少一个面的相应形状以及至少一个面的对应产生的参数化来确定至少一个FEA模型的至少一个面的相应形状函数。根据本发明的原理，所确定的形状函数描述至少一个FEA模型的至少一个面的形状。所述系统然而进一步包括更新模块，所述更新模块经配置以使用由形状函数模块输出的所确定的形状函数来更新CAD模型。