面向云制造的有限元分析模型自动生成方法研究

论文摘要

本文旨在通过构造有限元分析模型的文法,研究如何通过文法推导以自动生成有限元分析模型。研究结果将解决云制造模式下有限元分析模型自动生成这一关键技术问题。云制造是基于云计算技术的一类新的网络化制造模式,云制造模式下所有的资源都将以服务的模式呈现。云制造模式下的有限元分析需要以分布式的方式提供分析服务,为此,自动构造有限元分析模型是提供有限元分析服务的关键技术之一。现有的有限元自动化技术主要利用参数化实现有限元模型的重用,或者利用诸如专家系统、案例推理和面向对象等技术来实现有限元分析过程的部分自动化。然而,这些自动化方法往往都是针对特定的一个产品,在产品拓扑结构或载荷发生变化时都难以实现有限元分析模型的自动构建。本文根据云制造环境下有限元分析服务的需求特点,提出了一种基于正则文法来自动构建有限元模型的方法,并开发了一个系统验证了该方法的有效性。本文的具体工作包括:1.提出了云制造模式下有限元分析服务平台的框架。该框架主要包括用户层、服务接口层、业务与服务层及资源层。其中,重点分析了业务层中有限元模型自动生成业务的流程。2.提出了基于正则文法来自动构建有限元分析模型的方法。通过设计上层本体和具体本体来对FEA模型的构建过程进行表达,提出了基于宽度优先搜索的文法生成算法。利用深度优先搜索算法,设计了基于正则文法的有限元分析模型推导过程。3.开发了一个有限元分析模型自动生成服务系统。该系统基于B/S架构,主要包括产品参数化设计、FEA模型参数化设计及FEA模型自动生成等功能模块。利用该系统自动生成压力容器中封头产品的有限元分析模型,以此验证本文方法的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 智能化有限元分析
•     1.2.2 参数化有限元分析
•   1.3 论文研究内容
•   1.4 论文组织结构
•   1.5 本章小结
• 第2章 面向云制造的有限元分析服务平台总体架构
•   2.1 引言
•   2.2 云制造概述
•     2.2.1 云制造的定义
•     2.2.2 常见云制造平台运行机理
•     2.2.3 常见云制造平台架构
•     2.2.4 云制造的支撑技术
•   2.3 有限元云分析服务平台功能设计
•   2.4 有限元云分析服务平台结构组成
•   2.5 本章小结
• 第3章 面向云制造的产品参数化建模方法
•   3.1 引言
•   3.2 基于SolidWorks的产品参数化建模
•     3.2.1 产品二次开发过程
•     3.2.2 产品形状及尺寸的控制方法
•     3.2.3 产品拓扑结构的控制方法
•   3.3 基于组件的远程参数化建模
•     3.3.1 基于VB语言的参数化模型封装
•     3.3.2 基于Java语言的组件调用
•   3.4 产品参数化建模方法的应用
•   3.5 本章小结
• 第4章 基于正则文法的有限元分析模型自动生成方法
•   4.1 引言
•   4.2 有限元分析的基本规则
•   4.3 正则文法的基本原理
•   4.4 基于正则文法的有限元自动分析流程
•     4.4.1 有限元分析本体的构建
•     4.4.2 基于宽度优先的正则文法自动生成
•     4.4.3 基于深度优先的FEA模型自动生成
•   4.5 本章小结
• 第5章 面向空分设备的有限元云分析服务系统原型研制
•   5.1 引言
•   5.2 空分设备及其安全性
•     5.2.1 空分系统工艺流程
•     5.2.2 主要空分设备安全性分析
•   5.3 系统总体架构设计
•     5.3.1 系统功能设计
•     5.3.2 系统运行逻辑
•     5.3.3 数据库设计
•   5.4 主要功能模块实现
•     5.4.1 系统主界面
•     5.4.2 FEA模型参数化模块
•     5.4.3 FEA模型自动生成模块
•   5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介
•   1 作者简历
•   2 攻读硕士学位期间参与发表的学术论文
•   3 参与的科研项目及获奖情况
•   4 发明专利
• 学位论文数据集

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 娄公辉

导师: 肖刚,程振波

关键词: 云制造,有限元分析模型,有限元分析模型自动生成

来源: 浙江工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 数学,工业通用技术及设备,计算机软件及计算机应用

单位: 浙江工业大学

基金: 浙江省自然科学基金“面向有限元分析的服务表达解析与智能建模方法研究(编号:LY19F020034)”,横向项目“基于云制造的电梯设计计算服务平台设计与开发(项目编号:RJ-[2016]010)”

分类号: TP399;TB115

DOI: 10.27463/d.cnki.gzgyu.2019.000133

总页数: 91

文件大小: 4145K

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