建筑模型自动化仿真分析方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:33915115 阅读:13 留言:0更新日期:2022-06-25 20:06
本申请公开了一种建筑模型自动化仿真分析方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括:获取可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板;依据所述可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板,获取进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案;依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,使用有限元方法求解结构力学方程,获取自动化仿真分析结果。本申请通过有限元分析和计算流体力学技术的计算机仿真分析,从而实现对产品构件的分析,省去繁杂的实物测试,对设计师来说,使操作更为简便;对买家来说,使买家更能清楚了解到产品的实际性能,提高用户满意度。提高用户满意度。提高用户满意度。

【技术实现步骤摘要】
建筑模型自动化仿真分析方法、装置、设备及存储介质


[0001]本公开一般涉及建筑模型设计
,具体涉及一种建筑模型自动化仿真分析方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]一个设计的造型和功能通常是相辅相成的,在设计过程中,除了关注造型的几何美学以外,也要关注造型是否满足功能要求。
[0003]当一个设计需要考虑包含这个设计的一些物理表现,如结构安全性、耐久性、稳定性等时,往往需要做繁杂的实物测试,去验证功能合理性。
[0004]但若每次设计新产品都需进行繁杂的实物测试的话,对于设计师来说,则会使的操作十分繁琐不便;对于买家来说,对产品的性能不够了解,影响买家体验。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种建筑模型自动化仿真分析方法、装置、设备及存储介质,能够符合目前在建筑模型自动化仿真分析具体需求。
[0006]基于本专利技术实施例的一个方面,本申请实施例提供了一种建筑模型自动化仿真分析方法,所述方法包括:
[0007]获取可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板;
[0008]依据所述可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板,获取进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案;
[0009]依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,使用有限元方法求解结构力学方程,获取自动化仿真分析结果。
[0010]在另一个实施例中,所述可仿真建筑模型数据为独立的、不与其他几何图形相连的几何图形,包括空间几何体、连续的面或相连的线。
[0011]在另一个实施例中,所述依据所述可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板,获取进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,包括:
[0012]获取所述自动化仿真分析模板的材料参数;
[0013]依据所述自动化仿真分析模板的材料参数和可仿真建筑模型数据,获取所述自动化仿真分析模板的材料参数与所述可仿真建筑模型的几何元素的关联信息;
[0014]获取所述自动化仿真分析模板的约束规则;
[0015]依据所述自动化仿真分析模板的约束规则和可仿真建筑模型数据,获取所述自动化仿真分析模板的约束规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息;
[0016]获取所述自动化分析模板的载荷规则;
[0017]依据所述自动化仿真分析模板的载荷规则和可仿真建筑模型数据,获取所述自动化仿真分析模板的载荷规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息;
[0018]获取所述自动化分析模板的网格参数;
[0019]依据所述自动化分析模板的网格参数,和所述自动化仿真分析模板的材料参数与所述可仿真建筑模型的几何元素的关联信息,和所述自动化仿真分析模板的约束规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息,和所述自动化仿真分析模板的载荷规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息,获取所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案。
[0020]在另一个实施例中,所述依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,使用有限元方法求解结构力学方程,获取自动化仿真分析结果,包括:
[0021]依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,获取所述建筑模型上任意一点的力平衡方程;
[0022]依据所述建筑模型上任意一点的力平衡方程,获取所述建筑模型的应变位移方程;
[0023]依据所述建筑模型的应变位移方程,获取所述建筑模型的材料本构方程;
[0024]依据所述建筑模型的材料本构方程,获取所述建筑模型的任意一点的力学方程转化的结构整体力学方程;
[0025]依据所述建筑模型的任意一点的力学方程转化的结构整体力学方程,获取所述建筑模型的任意一点的位移及应力数据,生成所述建筑模型的位移分布及应力分布。
[0026]在另一个实施例中,所述使用有限元方法求解结构力学方程,包括:
[0027]求解力平衡方程:
[0028][0029]式中,σ是应力张量,f是单位体积力,ρ是材料的密度,u是位移矢量;
[0030]依据协调方程和力平衡方程,获取应变及位移表达式:
[0031][0032]式中,∈是应变张量;
[0033]依据应变及位移表达式和力平衡方程,获取材料本构方程:
[0034]σ=D:∈;
[0035]其中D是描述材料参数的本构刚度的二维张量。
[0036]在另一个实施例中,所述依据所述建筑模型的任意一点的力学方程转化的结构整体力学方程,获取所述建筑模型的任意一点的位移及应力数据,生成所述建筑模型的位移分布及应力分布,包括:
[0037]依据所述有限元方法求解结构力学方程,获取所述建筑模型的结构整体的力学方程:
[0038][0039]其中T是作用在结构表面的外部载荷,包括压力和表面力,P是作用在所述建筑模型的结构整体上的外部集中力。
[0040]在另一个实施例中,所述依据所述建筑模型的任意一点的力学方程转化的结构整体力学方程,获取所述建筑模型的任意一点的位移及应力数据,生成所述建筑模型的位移分布及应力分布,还包括:
[0041]对所述可仿真建筑模型数据的网格划分,获取网格化的网格建筑模型,所述网格建筑模型包括所有网格节点的坐标、数量,以及对应网格单元的节点构造、形状、尺寸、数量信息;
[0042]依据所述网格建筑模型,获取每一个网格单元内部的位移数据,所述每一个网格单元内部的位移数据表达式为:
[0043][0044]式中,为网格节点的位移,为插值函数;
[0045]依据所述每一个网格单元内部的位移数据,获取所述建筑模型的网格节点的移位向量,所述网格节点的移位向量表达式为:
[0046]U={u
1 u2ꢀ…ꢀ
u
n
};
[0047]以所述网格节点的移位向量表达式为未知数,获取离散方程组为:
[0048][0049]求解所述离散方程组,获取所述建筑模型中所有网格节点上的位移数据;
[0050]依据所述建筑模型中所有网格节点上的位移数据,获取所述建筑模型的位移分布及应力分布。
[0051]基于本专利技术实施例的另一个方面,公开一种建筑模型自动化仿真分析装置,所述装置包括:
[0052]数据获取模块,用于获取可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板;
[0053]仿真匹配模块,用于依据所述可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板,获取进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案;
[0054]仿真计算模块,用于依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,使用有限元方法求解结构力学方程,获取自动化仿真分析结果。
[0055]基于本专利技术实施例的又一个方面,公开一种电子设备,所述电子设备包括一个或者多个处理器和存储器,存储器,用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述处理器执行时,使得所述处理本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑模型自动化仿真分析方法,其特征在于,所述方法包括:获取可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板;依据所述可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板,获取进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案;依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,使用有限元方法求解结构力学方程,获取自动化仿真分析结果。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可仿真建筑模型数据为独立的、不与其他几何图形相连的几何图形,包括空间几何体、连续的面或相连的线。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依据所述可仿真建筑模型数据和自动化仿真分析模板,获取进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,包括:获取所述自动化仿真分析模板的材料参数;依据所述自动化仿真分析模板的材料参数和可仿真建筑模型数据,获取所述自动化仿真分析模板的材料参数与所述可仿真建筑模型的几何元素的关联信息;获取所述自动化仿真分析模板的约束规则;依据所述自动化仿真分析模板的约束规则和可仿真建筑模型数据,获取所述自动化仿真分析模板的约束规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息;获取所述自动化分析模板的载荷规则;依据所述自动化仿真分析模板的载荷规则和可仿真建筑模型数据,获取所述自动化仿真分析模板的载荷规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息;获取所述自动化分析模板的网格参数;依据所述自动化分析模板的网格参数,和所述自动化仿真分析模板的材料参数与所述可仿真建筑模型的几何元素的关联信息,和所述自动化仿真分析模板的约束规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息,和所述自动化仿真分析模板的载荷规则识别和匹配的所述可仿真建筑模型的几何元素信息,获取所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,使用有限元方法求解结构力学方程,获取自动化仿真分析结果,包括:依据所述进行自动化仿真分析的仿真设定匹配和分析方案,获取所述建筑模型上任意一点的力平衡方程;依据所述建筑模型上任意一点的力平衡方程,获取所述建筑模型的应变位移方程;依据所述建筑模型的应变位移方程,获取所述建筑模型的材料本构方程;依据所述建筑模型的材料本构方程,获取所述建筑模型的任意一点的力学方程转化的结构整体力学方程;依据所述建筑模型的任意一点的力学方程转化的结构整体力学方程,获取所述建筑模型的任意一点的位移及应力数据,生成所述建筑模型的位移分布及应力分布。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述使用有限元方法求解结构力学方程,包括:求解力平衡方程:

【专利技术属性】
技术研发人员:谢佳雯张凯张琪
申请(专利权)人:杭州群核信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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