[发明专利]基于虚拟分割的保拓扑的复杂薄壁件模型中面抽取方法

摘要

本发明涉及CAD和CAE领域，提出了基于虚拟分割的保拓扑的复杂薄壁件模型中面抽取简化方法，具体步骤为步骤1面组生成，步骤2以面组对为单元的模型虚拟分割，步骤3中面拓扑生成，步骤4中面几何生成；该方法能够大幅度降低薄壁件产品的复杂程度，使产品能够快速应用于详细设计后的有限元仿真分析。同时，利用面属性邻接图和差分法来确保中面模型的拓扑有效和高几何精度特性，利用虚拟分割技术实现方法在复杂薄壁件产品中的普遍适用性和鲁棒性，从而在保证模型质量的同时大幅度，减少仿真模型生成和分析时间，提高薄壁件产品的设计效率。

主权项

基于虚拟分割的保拓扑的复杂薄壁件模型中面抽取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1面组生成：定义一个新的概念面组，查找薄壁件模型中的所有面组，用于后续的面组对匹配、虚拟分割等操作；步骤2以面组对为单元的模型虚拟分割：根据面组来匹配对应的面组对，通过面组重叠来分割面组对使其一一对应，根据面组对来进行模型的虚拟分割，每个面组对分割为一个独立拓扑子区域；步骤3中面拓扑生成：提出面属性邻接图的概念，利用面组对间相邻凹边所形成的二面角的角度值和数量来确定待生成中面的连接中面面片数，从而确定中面的拓扑连接结构；步骤4中面几何生成：对步骤2中分割出的子区域模型采用表面网格离散、双向差分法和曲面拟合的方式来生成中面的几何，确保结果中面的高精度特性，查找薄壁件模型中的面组，代替传统方法中的单个曲面，从而支持后续的面组对匹配、虚拟分割等操作；根据面组间的相互关系来生成面组对并分割使其一一对应，通过面组对来实现薄壁件模型的虚拟分割，从而获得拓扑独立的模型子区域；根据面属性邻接图来构建中面结果模型的拓扑结构，确保中面拓扑有效性；通过表面网格离散、双向差分法和曲面拟合几种方法并用来生成高精度的中面几何。