[发明专利]一种六边形集成式多开口船舶上层建筑的快速网格划分方法

摘要

本发明公开了一种六边形集成式多开口船舶上层建筑的快速网格划分方法，该方法首先建立六边形集成式多开口船舶上层建筑的几何外形模型，然后通过切割各个平面的操作，将切割平面得到的直线作为骨材结构的几何模型，进而可以同时对切割得到的直线和所有切割后的平面划分有限元网格，得到六边形集成式多开口船舶上层建筑的网格模型。本方法可以快速得到不同上层建筑外形几何尺寸、不同开口数量、不同开口尺寸、不同开口位置下的有限元网格模型，提高了六边形集成式多开口船舶上层建筑的网格划分速度，便于在短时间内对多种不同参数下的设计方案展开快速网格划分，从而提高分析效率。

主权项

一种六边形集成式多开口船舶上层建筑的快速网格划分方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：首先建立没有开口的六边形集成式船舶上层建筑的几何外形模型；几何模型全部由平面组成；六边形集成式船舶上层建筑的结构区域包括各层甲板，前壁、后壁、侧壁、左前侧壁、右前侧壁、横舱壁、纵舱壁；真实的船舶结构是左右对称的，对右边一半的上层建筑进行分析，另一半结构采用镜像对称操作即可；第二步：通过布尔减运算得到开口之后的上层建筑几何模型；集成式船舶上层建筑的开口为矩形，开口位置只位于外侧壁面上，即侧壁、前壁、后壁、左前侧壁、右前侧壁上；内部主承力结构的横舱壁、纵舱壁、各层甲板上则没有开口；第三步：上层建筑几何模型全部由点、线、面组成，给所有的平面进行编号S₁，S₂，……S_N；N是所有平面的个数；第四步：真实船舶结构中，在板上增加骨材结构，起到加强筋的作用，反映到层建筑几何模型上即是板上的直线；船舶骨材布置方式采用纵骨架式；相邻骨材的间隔距离均相同，设为△d；各个平面是矩形或平行四边形，根据边长除以△d，小数部分舍去，得到每一个平面上布置骨材的个数K₁，K₂，……K_N；第五步：对于平面S_i，根据平面具体形状，按照纵骨架式布局，依次进行平面切割，切割的间隔距离为△d，切割平面得到的直线作为骨材的几何模型；平面S_i的切割次数为K_i，即有K_i根骨材；i从1循环至N；第六步：所有通过切割平面得到的直线作为骨材结构；对所有切割平面得到的直线进行自动划分梁单元网格；第七步：对所有平面自动划分壳单元网格，得到的壳单元二维网格和第六步得到的梁单元网格是相互匹配的；至此得到整个上层建筑右侧一半结构的有限元模型，上层建筑结构是左右镜像对称的；第八步：把第七步得到的整个上层建筑右侧一半结构的有限元模型沿着整个上层建筑的对称平面进行镜像对称操作，至此，得到整个六边形集成式多开口船舶上层建筑的有限元模型。