[发明专利]一种基于MSC.simxpert对航天运载器进行有限元分析的方法

摘要

本发明公开了一种基于MSC.simxpert对航天运载器进行有限元分析的方法，建立航天运载器结构的ProE模型，在MSC.simxpert读入所述ProE模型形成simxpert特征模型；根据特征的几何关键字对所述simxpert特征模型中的几何特征进行识别生成simxpert几何模型；基于simxpert几何模型建立有限元模型；所述有限元模型包括实体单元、壳单元和梁单元；根据特征名称中的属性名对所述simxpert特征模型中的材料属性进行识别获得材料属性信息；根据所述材料属性信息从读入的XML文件格式的材料属性库中查找每个几何特征对应的单元属性，并根据查找的单元属性为有限元模型赋属性。本发明通过CAD、CAE有效结合，可有效提高有限元建模与分析的效率。

主权项

一种基于MSC.simxpert对航天运载器进行有限元分析的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立航天运载器结构的ProE模型，所述ProE模型包括曲面特征、曲线特征和实体特征，每个特征名称由几何关键字、尺寸关键字、流水号和属性名组成；曲面特征命名为S_XXX_N_###，其中S为几何关键字，表示特征为壳，在有限元模型中将被划分为板壳单元或层合板单元，XXX为该曲面的尺寸关键字，尺寸关键字包含该曲面有限元模型的网格尺寸；N为曲面的流水号，用以在ProE模型中区别具有相同属性名的不同曲面；###为该曲面的属性名，只要属性名相同的曲面在CAE模型中都具有相同的属性；对于模型中曲线特征，将要被划分为梁单元的曲线特征命名为B_XXX_N_###，其中B为几何关键字，表示该特征为梁，在有限元模型中将被确定为梁单元；XXX为该曲线的尺寸关键字，尺寸关键字包含该曲线有限元模型的网格数量；N为ProE流水号，用以在ProE模型中区别具有相同属性名的不同曲线；###为该曲线的属性名；对于模型中的实体特征，将实体特征命名为V_XXX_N_###,其中V为几何关键字，表示特征为实体，在有限元模型中将被划分为实体单元，XXX为该实体的尺寸关键字，尺寸关键字包含该实体有限元模型的网格尺寸；N为ProE流水号；###为该实体的属性名；(2)在MSC.simxpert读入所述ProE模型形成simxpert特征模型，读入XML文件格式的材料属性库；(3)根据特征的几何关键字对所述simxpert特征模型中的几何特征进行识别生成simxpert几何模型，基于simxpert几何模型建立有限元模型；所述有限元模型包括实体单元、壳单元和梁单元；(4)根据特征名称中的属性名对所述simxpert特征模型中的材料属性进行识别获得材料属性信息；根据所述材料属性信息从读入的XML文件格式的材料属性库中查找每个几何特征对应的单元属性，并根据查找的单元属性为有限元模型赋属性，其中单元属性包括材料、厚度和截面信息；(5)利用所建立的有限元模型进行有限元分析；所述步骤(3)具体包括如下步骤：通过判断特征的几何关键字是否为“V”遍历simxpert特征模型中的所有实体，如果是实体则关联实体曲线，并通过识别实体的尺寸关键字，划分特征实体网格，生成实体单元；通过判断特征的几何关键字是否为“S”遍历simxpert特征模型中的所有曲面，如果是曲面，则寻找曲线所属的特征曲面，关联特征曲面与特征曲线，并通过识别尺寸关键字，划分曲面网格，得到壳单元；通过判断特征的几何关键字是否为“B”遍历simxpert特征模型中的所有曲线，如果是曲线，则将该曲线作为种子线，通过识别尺寸关键字，对该曲线撒种子点，划分特征曲线网格，得到梁单元。