一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法技术

本发明专利技术提出一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法：基于creo平台提取管网模型的坐标参数，生成指定格式的几何数据文件；通过Abaqus二次开发技术将管网的几何、材料、网格和边界条件等属性集成为Python脚本程序，搭建Abaqus参数化模型的基本结构；编写插件程序，搭建交互式输入对话框，关联内核参数化脚本；通过较强的人机交互界面，将参数化特征信息输入界面，自动生成管网参数化模型。本方法能通过较强的交互界面准确高效的实现大规模管网的参数化建模，对实际设计人员降低了操作上的时间成本，为航天发动机管网的前期参数化结构设计提供了一种更快捷的高质量建模方法，具有指导性作用。具有指导性作用。具有指导性作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法


[0001]本专利技术涉及计算机三维建模领域，尤其是一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法。

技术介绍

[0002]大推力航天发动机是航天运载火箭的基础，一般由复杂的承力件、连接件和管网等构成。管网在航天发动机中起着输送气体、液体等工作介质的作用，是不可缺少的关键部件。近年来，管网系统的振动问题是航天发动机所存在的突出问题之一。由于管网的尺寸规格、管路走向、材料选择和支撑方式等原因，加上其承受航天发动机的强烈振动等外部恶劣环境变化的影响，致使管网系统经常出现断裂、疲劳破坏等失效情况，从而造成严重事故。因此航天发动机管网系统的安全性与可靠性已成为航天发动机能否安全工作的关键。
[0003]为了提高航天发动机管网系统的可靠性，研究管网系统在振动环境下结构的动态响应特性，分析不同管网尺寸、管网走向、材料属性和支撑方式等因素对响应信号的影响规律，开展在随机振动激励下管网动强度疲劳失效仿真分析，都离不开有限元仿真分析技术。然而航天发动机的管网系统十分复杂，数以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：将管网的原始模型文件(诸如通用格式stp等)导入三维建模软件creo，在creo里测量各管路的走向参数，分别有起点坐标、折弯点坐标、折弯半径和终点坐标，以及各管路的尺寸规格，分别有壁厚、内径；步骤二：基于creo软件测量各管路的起点相对于装配坐标系的坐标值；步骤三：将管路走向参数里的起点坐标、折弯点坐标、终点坐标以及各管路的起点装配坐标按行写入txt文档，并从阿拉伯数字1开始定义管路编号，将其命名txt文档，作为后续程序读取数据；步骤四：基于Abaqus二次开发技术，编写Python脚本程序，根据步骤三中的参数以及尺寸参数、材料参数、网格参数重构出管网的通用参数化模型；步骤五：在上述程序基础上，对管网端点建立集合，通过判断语句来执行固支、简支或者弹支的边界条件；步骤六：通过RSG构造器和AbaqusGUI工具包，创建GUI插件程序；步骤七：将内核脚本程序与GUI插件程序关联，通过交互对话框输入参数传递给内核程序以此来驱动Abaqus自动建立复杂管网参数化模型。2.根据权利要求1所述的一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法，其特征在于，步骤一中从creo原始模型入手，提取出各管路的几何参数。通过对折弯位置相邻附近的管道建立轴线，通过轴线的交点确定折弯点；对端口的圆面建立圆心基准点作为起点和终点，使用测量工具测量所有点坐标，以及折弯位置的折弯半径、壁厚、内径。3.根据权利要求1所述的一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法，其特征在于，步骤二中将各管路置于总装配坐标系下，测量各管路起点的xyz三个方向的装配坐标值(部件坐标系和装配坐标系需方向一致)。4.根据权利要求1所述的一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法，其特征在于，步骤三中各管路的坐标数据用一个以其编号命名的txt文件储存，每行存放一个坐标点。第一行用以存放起点相对于装配坐标系下的坐标值，第二行用以存放部件坐标系下起点的坐标值，第三行开始依次存放部件坐标系下每个折弯点的坐标值，最后以终点的坐标值结尾。5.根据权利要求1所述的一种基于Abaqus二次开发技术的航天发动机管网参数化建模方法，其特征在于，步骤四和步骤五中将前三个步骤所获得的几何数据以及材料数据、网格数据、边界条件等编写成Abaqus可以识别并执行的Python脚本代码。脚本程序包含管网...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼，杜学钦，高瀚君，杨帅，何昆，刘曌俞，李雪飞，
申请(专利权)人：北京航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：