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[0030]实施例一
[0031]参照图1,示出了本发明实施例一的一种飞机结构强度单元合并方法的步骤流程图。
[0032]结构强度单元包括杆单元以及板单元,本发明实施例中首先生成杆单元,然后再生成结构强度单元的板单元。
[0033]本发明实施例的飞机结构强度单元合并方法包括以下步骤:
[0034]步骤S102:查找选中的有限元模型中包含的全部杆单元。有限元模型中包含离散化后的有限元网格,因此,若需要对离散化后的有限元网格进行合并,则需要获取各有限元网格的杆单元,即查找得到有限元模型中包含的全部杆单元。
[0035 ]步骤S104:获取各杆单元两端的节点对应的节点编号。
[0036]每个杆单元对应两个节点,而为了区分各节点,在有限元模型中各节点均对应有节点编号。本步骤中则需要获取各节点对应的节点编号,以通过节点编号来确定可以进行合并的节点,以完成对节点的合并。
[0037]步骤S106:按照设定规则通过各杆单元两端的节点编号对节点进行合并生成结构强度单元的杆单元;并将由杆单元围成的区域生成结构强度单元对应的板结构。
[0038]例如:在全部节点编号后,有两个节点编号为I,则在进行节点合并时,将节点编号为I的两个节点进行合并。
[0039]至此,结构强度单元的杆单元以及板结构已经确定,而若确定结构强度单元则还需确定板结构中的各节点的排列顺序,下述步骤即确定各节点的排列顺序的具体流程,
[0040]步骤S108:确定板结构对应的四个节点的节点坐标。
[0041]板结构为四边形结构,通过共节点的关系可以确定板结构对应的四个节点的节点坐标。其中,节点坐标是基于全局坐标下的四个点。
[0042 ]步骤S110:依据四个节点的节点坐标对四个节点进行排序。
[0043]在依据四个节点的节点坐标对四个节点进行排序时,可以通过建立直角坐标系然后分别确定四个节点与直角坐标系中的X轴的夹角大小对四个节点进行排序。
[0044]步骤SI12:将各节点顺次连接生成结构强度单元的板单元。
[0045]在确定了结构强度单元的板结构以及各节点的排序之后生成板单元与前述杆单元组合即可合并生成最终的结构强度单元。由于四个节点的顺序已经确定,那么通过四个节点的节点坐标即可确定结构强度单元沿X方向的长度以及沿Y方向的长度,进一步地确定结构强度单元的尺寸。
[0046]其中,例如结构强度单元的四个节点沿逆时针排列顺序依次为1、2、3和4,那么,节点1、2的连线即X方向,平面内垂直于X方向,且指向4点的方向为Y方向。
[0047]通过本发明实施例提供的飞机结构强度单元合并方法由设备通过程序直接将离散的有限元网格进行合并,并确定合并后的板结构的四个节点坐标的排列位置,通过四个节点的节点坐标即可确定结构强度单元的尺寸。相较于现有的需要人工查询CAD模型来获取结构强度单元尺寸的方案能够节省人力资源,还可以提升处理效率。此外,本发明实施提供的飞机结构强度单元合并的方法,由于是由设备通过程序直接对有限元模型中的有限元网格进行合并,因此,在合并过程中不易发生错误,且确定的节点顺序合理不会造成结构强度单元负面积的问题,故,合并后得到的结构强度单元的尺寸准确性高。
[0048]实施例二
[0049]参照图2,示出了本发明实施例二的一种飞机结构强度单元合并方法的步骤流程图。
[0050]本发明实施例的飞机结构强度单元合并方法具体包括以下步骤:
[0051]步骤S202:查找选中的有限元模型中包含的全部杆单元。
[0052]在数据库或者计算设备的存储空间中存储有多个有限元模型,每个有限元模型中存储有离散化后的有限元网格,通过将这些离散化后的有限元网格进行合并即可生成对应的结构强度单元。
[0053]想要通过合并离散化后的有限元网格得到某结构强度单元时,则首先需要确定结构强度单元对应有限元模型即选择有限元模型。离散化后的有限元网格包含多个杆单元,本步骤中则需要查找出有限元模型中的全部杆单元。
[0054]步骤S204:获取各杆单元对应的标识。
[0055]在有限元模型中,各杆单元均对应有标识,因此,在查找各杆单元时,即可获取各杆单元对应的标识,并进行记录。
[0056]步骤S206:分别依据各杆单元对应的标识获取各杆单元两端的节点对应的节点编号。
[0057]其中,每个标识对应两个节点编号。在有限元模型中,不仅存储有各杆单元对应的标识,各杆单元的两端设置有节点,并且每个节点还对应有节点编号。
[0058]步骤S208:按照设定规则通过各杆单元两端的节点编号对节点进行合并生成结构强度单元的杆单元。
[0059]—种优选的按照设定规则通过各杆单元两端的节点编号对节点进行合并的方式如下:
[0060]针对每个节点编号,确定是否仅存在一个与节点编号相同的节点编号;若是,则将节点编号对应的两个节点进行合并。采用同样的方式,对各个节点编号进行上述判断,以及对满足合并标准的节点编号对应的节点进行合并。
[0061]例如:节点编号I,判断全部节点编号中是否仅存在两个I节点编号1,若是,则将节点编号I对应的两个节点进行合并。若仅存在I个节点编号I,或者两个以上的节点编号1,则不对节点编号I对应的节点进行合并。步骤S210:将由杆单元围成的区域生成结构强度单元对应的板结构。
[0062]其中,结构强度单元包括杆单元以及板单元,而板单元则由包含节点顺序的板结构生成,因此,在此先确定板结构,然后再确定板结构中的节点排序。
[0063]步骤S212:确定板结构对应的四个节点的节点坐标。
[0064]板结构为四边形结构,通过共节点的关系可以确定板结构对应的四个节点的节点坐标。其中,节点坐标是基于全局坐标下的四个点。
[0065]步骤S214:以四个节点坐标中的任意一个节点坐标为原点构建直角坐标系。
[0066]例如:四个节点的编号分别为1、2、3和4,在构建直角坐标系时,可以选择编号I的节点坐标作为原点,也可以选择编号2的节点坐标作为原点,当然也可以选择节点编号为3或4的节点坐标作为原点。
[0067]—种优选的以四个节点坐标中的任意一个节点坐标为原点构建直角坐标系的方式如下:
[0068]从四个节点坐标中任意选择一个节点坐标作为直角坐标系的原点;从除原点外的节点坐标中任意选择一个节点坐标;将选择出的两个节点坐标组成的射线作为直角坐标系的横轴;以原点为起点构建与横轴垂直的纵轴,生成直角坐标系。
[0069]步骤S216:确定除原点外的其他节点坐标,与直角坐标系的横轴之间的夹角。
[0070]例如:编号为I的节点为原点,则需要确定编号为2、3、和4的节点对应的节点坐标与直角坐标系横轴之间的夹角。其中,与编号为I的节点构成坐直角坐标系横轴的节点坐标系与横轴之间的夹角为O度。
[0071 ]步骤S218:按照夹角的大小对节点坐标对应节点进行排序。
[0072 ]步骤S220:将原点对应的节点的顺序排在其他节点之前。
[0073]例如:编号为I的节点对应的节点坐标为原点,编号为1、2的节点的连线为横轴,那么,编号为2的节点与横轴的夹角即为O度,编号为3、4的节点与横轴的角度分别为90度,110度,因此,编号为2、3和4的三个节点的顺序为2、3、和4,而编号为I的几点为原点,因此,排序在最前边。故四个节点的排序为1、2、3和4。
[0074]步骤S222:将各节点顺次连接生成结构强度单元的板单元。
[0075]其中,顺次连接即按照节点的排列顺序通过直线依次进行连接。生成的杆单元中各节点坐标以及节点坐标的排序均已确定,通过节点坐标即可确定结构强度单元沿X方向的长度以及沿Y方向的长度,最终依据沿X方向的长度以及沿Y方向的长度确定结构强度单元的尺寸。
[0076]结构强度单元包括杆单元以及板单元,本发明实施例中首先生成杆单元,然后再生成结构强度单元的板单元。其中,步骤S202至步骤S208为杆单元的生成流程,步骤S210至步骤S222为板单元的生成流程。
[0077]通过本发明实施例提供的飞机结构强度单元合并方法由设备通过程序直接将离散的有限元网格进行合并,并确定合并后的板结构的四个节点坐标的排列位置,通过四个节点