一种基于卫星板壳结构的有限元自动化建模方法技术

本发明专利技术是一种基于卫星板壳结构的有限元自动化建模方法，针对卫星板壳结构的特点，以国内航天领域的主流有限元建模软件MSC.Patran为平台，采用PCL语言编程开发了有限元自动建模系统。该方法包括一下步骤：(1)模型导入；(2)模型编辑；(3)网格划分；(4)材料/单元属性设置；(5)载荷/边界/初始条件设置；(6)提交分析计算。本发明专利技术可以提高产品结构设计的知识集成，规范产品结构分析/优化流程，缩短型号研制周期，降低型号研制成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于卫星板壳结构的有限元自动化建模方法
本专利技术涉及一种有限元自动化建模方法，特别是一种基于卫星板壳结构的有限元自动化建模方法，属于航空航天

技术介绍
航天器的设计广泛采用有限元分析技术，进行结构静、动力学特性的分析。航天器有限元分析过程总体分为三步：前处理、有限元计算、后处理。当前有限元计算和后处理技术发展较好，而以有限元网格自动划分为主要特征有限元建模技术却很薄弱，完整的有限元分析过程中，建模的耗费约占50％的时间，对分析人员而言，有限元建模不仅需要具备多学科的知识，而且需要具备对实际项目进行分析知识和经验。发展基于CAD三维设计模型的有限元自动建模技术，才能充分发挥有限元分析技术在航天器设计中的应用。具体来讲以基于CAD三维设计模型为基础进行有限元自动建模的优势如下：1)可充分利用已完成的航天器结构设计信息，提高有限元建模的效率2)实现基于统一数据源的航天器结构建模及分析3)实现CAD/CAE一体化融合以及各个模块儿的优势互补4)避免重复性的有限元建模、缩短航天器研发周期
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，为克服有限元分析过程中，建模效率低，建模流程不规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于卫星板壳结构的有限元自动化建模方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)模型导入；自动建模系统是针对已经处理好的三维设计模型，用户首先建立模型映射信息文件并将其放在工作路径之中；之后启动Patran软件，指定已设置好的工作路径，文件名称；最后输入所要分析的三维设计模型的位置及名称。提交这些信息之后系统会自动完成模型导入工作。所述的自动建模系统是针对卫星板壳结构的特点，以国内航天领域的主流有限元建模软件MSC.Patran为平台，采用PCL(Patran Command Language)语言编程开发的有限元自动建模程序，该系统已经被整合到了MSC.Patran软件之中。所述的三维设计模型是...

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星板壳结构的有限元自动化建模方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)模型导入；自动建模系统是针对已经处理好的三维设计模型，用户首先建立模型映射信息文件并将其放在工作路径之中；之后启动Patran软件，指定已设置好的工作路径，文件名称；最后输入所要分析的三维设计模型的位置及名称。提交这些信息之后系统会自动完成模型导入工作。所述的自动建模系统是针对卫星板壳结构的特点，以国内航天领域的主流有限元建模软件MSC.Patran为平台，采用PCL(PatranCommandLanguage)语言编程开发的有限元自动建模程序，该系统已经被整合到了MSC.Patran软件之中。所述的三维设计模型是指采用CATIA、UG、Pro/E、SolidWorks等三维建模软件所设计好的三维CAD数字模型。所述的模型映射信息文件是指用户根据所要分析的产品给出的一个文本文件，该文件包含了产品各个零件名称、材料类型、厚度、非结构质量等信息以及这些信息之间的相互映射关系。(2)模型编辑；因为卫星结构大部分都是板壳结构，所以对于3D模型需要转化为2D模型。模型编辑包括抽取中面和模型质量检查。所述的抽取中面是指在3D模型基础上，通过程序自动抽取模型的中面，消除模型厚度，进而生成保留了原来连接/装配信息的2D模型。模型质量检查是对于生成的2D模型进行检查确认，修复存在的几何缺陷。(3)网格划分；在2D模型基础上，首先设置网格类...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓天，刘涛，何宁泊，王睿青，刘家欣，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11