[发明专利]面向自然网格有限元模型的截面属性获取方法

权利要求书

1.面向自然网格有限元模型的截面属性获取方法，其特征在于，包括：

步骤1、确定用于自然网格有限元模型建模的三维装配模型；

步骤2、基于三维装配模型建立树形截面组件，所述树形截面组件按层级存储、管理装配下结构件的截面数据；具体包括：

步骤21、选定待获取属性的结构件并识别其对应的图号，基于图号建立装配截面组件；

步骤22、在步骤21建立的装配截面组件下分别建立结构件截面组件，所述结构件截面组件包括框零件截面组件和蒙皮截面组件；

步骤3、在三维装配模型上获取结构件截面数据并将其保存至对应结构件截面组件中。

2.根据权利要求1所述的面向自然网格有限元模型的截面属性获取方法，其特征在于，所述步骤3中，在三维装配模型上获取结构件截面数据的具体步骤为：

步骤31、选择结构件的截面位置，并在该位置所在的结构件边线上创建法向平面；

步骤32、沿法向平面剖切框零件和蒙皮零件，生成该结构件的截面轮廓；

步骤33、对截面轮廓进行填充以形成框零件和蒙皮零件的曲面面片；

步骤34、根据蒙皮零件厚度截取蒙皮零件的曲面面片，得到用于结构件截面属性获取的有效蒙皮截面；框零件的曲面面片和有效蒙皮截面组成结构件的有效截面；

步骤35、计算有效截面的重心点位置；

步骤36、以重心点为坐标原点，以框零件的建模站位面法向为X轴方向，以法向平面的法向为Z轴方向建立坐标系；

步骤37、计算有效截面在坐标系下的特征面积和特征惯性矩。

3.根据权利要求2所述的面向自然网格有限元模型的截面属性获取方法，其特征在于，所述步骤32中，框零件包括框本体及截面位置处的角片和带板零件，所述蒙皮零件类型包括等厚度蒙皮和含多级凸台的蒙皮。

4.根据权利要求2或3所述的面向自然网格有限元模型的截面属性获取方法，其特征在于，所述步骤34中，有效蒙皮截面为钉点两侧共同参与承载的蒙皮，其宽度Lall＝Lleft+Lright，Lleft为钉点左侧的有效蒙皮宽度，Lright为钉点右侧的有效蒙皮宽度。

5.根据权利要求4所述的面向自然网格有限元模型的截面属性获取方法，其特征在于，钉点左侧或右侧的有效蒙皮截取点获取方法均如下：

步骤341：设L＝a×Tt，其中，L为左侧或右侧有效蒙皮宽度，a为单边承载系数，Tt为用于左侧或右侧有效蒙皮计算的厚度；

步骤342：设定Tt＝T0，其中T0为钉点处的蒙皮厚度，测量L0处的蒙皮厚度T1，L0＝a×T0；

步骤343：判断T1与T0的关系，若T1＝T0，则在L0处截取蒙皮面片得到该侧有效蒙皮，完成获取；若T1T0，执行步骤344；

步骤344：设定Tt＝T1，测量L1＝a×T1处的蒙皮厚度T2；

步骤345：判断T2与T1的关系：若T2＝T1，则在L1处截取蒙皮面片得到该侧有效蒙皮，完成获取；若T2T1，则a×T1La×T2，设定MAX＝a×T2，MIN＝a×T1；执行步骤346；

步骤346：设定宽度增幅dT，循环计算L＝MAX-dT×q(q＝1,2,…,g)，其中g为循环计算的次数，同时测量每个L处的蒙皮厚度，直到该处蒙皮厚度大于T1，此时的蒙皮厚度为T3，有效蒙皮宽度为L3；

步骤347：判断T3与T2的关系：若T3＝T2，则在L3处截取蒙皮面片得到该侧有效蒙皮，完成获取；否则，执行步骤348；

步骤348：设定Tt＝T3，测量L4＝a×T3处的蒙皮厚度T4；

步骤349：若T4＝T3，则在L4处截取蒙皮面片得到该侧有效蒙皮，完成获取；若T4＝T1，则在L3处截取蒙皮面片得到该侧有效蒙皮，完成获取；若T4T3，则a×T3La×T2，则设定MIN＝a×T3，Max＝a×T2，q初始值为1，执行步骤346。

6.根据权利要求5所述的面向自然网格有限元模型的截面属性获取方法，其特征在于，所述步骤346中，dT＝(MAX-MIN)/100。