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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网格模型处理,特别涉及一种椭圆孔网格模型的调整方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、随着飞机性能要求的日益提高,在现代航空发动机叶片设计阶段往往需要进行敏感性分析、尺寸优化等研究,保证叶片满足发动机高可靠性、高效性需求。目前在叶片尺寸的敏感性分析、尺寸优化研究中,均要求对叶片某些特征尺寸进行修改,然后重新划分网格,再导入有限元模型中进行结构分析计算。由于当前有限元软件在气动分析、蠕变分析等过程中对网格的质量要求极高,差的网格质量会导致不收敛等计算失败问题;而且叶片形状复杂,叶片网格的划分极具挑战性,且耗时严重。因此,在三维建模软件中修改叶片特征尺寸后,重新划分网格这一步骤将耗费大量的人力、时间资源,严重影响了叶片设计的进度,再者叶片的可靠性、敏感性分析又要求计算多个椭圆孔尺寸下的寿命、性能等数据,多次重新划分网格严重降低了航空发动机叶片的设计优化效率。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中针对椭圆孔尺寸设计、优化分析过程由于多次重新划分网格导致效率低下的缺陷,提供一种椭圆孔网格模型的调整方法、系统、设备及存储介质。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
3、本专利技术第一方面提供了一种椭圆孔网格模型的调整方法,所述调整方法包括:
4、获取椭圆孔在网格模型中的椭圆参数信息;
5、获取所述椭圆孔上的待调整网格节点以及所述待调整网格节点所属椭圆的长半轴需调整的距离;
7、根据所述椭圆参数信息以及所述待调整网格节点所属椭圆的长半轴需调整的距离获取所述待调整网格节点调整后的目标位置坐标信息;
8、根据所述所属椭圆的位置坐标信息以及所述目标位置坐标信息移动所述待调整网格节点,以得到调整后的椭圆孔网格模型。
9、较佳地,所述获取椭圆孔在网格模型中的椭圆参数信息的步骤包括:
10、选取所述椭圆孔中任一截面s;
11、获取所述截面s上椭圆孔内壁的原始网格节点位置坐标信息;
12、根据所述原始网格节点位置坐标信息计算得到截面s平面信息以及截面s法线向量信息;
13、根据所述原始网格节点位置坐标信息、所述截面s平面信息以及所述截面s法线向量信息计算得到所述椭圆孔在所述网格模型中的椭圆参数信息。
14、较佳地,通过以下公式求解得到所述截面s信息:
15、axi+byi+czi+d=0
16、其中,a、b、c、d为所述截面s的参数,xi、yi、zi为所述截面s上的任意椭圆孔内壁初始网格节点位置坐标信息;
17、通过以下公式求解得到所述截面s法线向量信息:
18、n=[a,b,c]t
19、其中,n为所述截面s法线向量信息,t为矩阵转置。
20、较佳地,通过以下公式求解得到所述椭圆孔在所述网格模型中的椭圆参数信息:
21、opi=oe+a·cos(θi)+b·sin(θi)
22、
23、
24、
25、
26、
27、其中,o为空间坐标系的原点,pi为所述截面s上椭圆孔内壁的任意原始网格节点,opi为原点o与网格节点pi构成的向量,einner为所有网格节点pi构成的椭圆,e为椭圆einner的中心点,oe为原点o与椭圆中心点e构成的向量,a为椭圆einner长半轴对应的原始向量,b为椭圆einner短半轴对应的原始向量,θi为所述截面s上椭圆epi(椭圆中心点e与网格节点pi构成的向量)与椭圆einner长半轴之间的夹角;
28、为根据网格节点pi拟合后的椭圆的中心点,为椭圆的中心点在空间坐标系中的向量,为椭圆的长半轴对应的向量,为椭圆的短半轴对应的向量,s为所述截面。
29、较佳地,在以椭圆中心点为原点,长半轴为x轴,短半轴为y轴建立局部坐标系c1的情况下,通过以下公式求解得到所述待调整网格节点gi所属椭圆的长半轴需调整的距离:
30、
31、
32、其中,l为待调整网格节点构成的椭圆孔在椭圆长轴方向的厚度,δ0为椭圆长半轴端点需调整的距离,δ为所述待调整网格节点gi所属椭圆的长半轴需调整的长度,k0为待调整网格节点gi所属椭圆的长短半轴系数,为所述待调整网格节点gi在调整前在局部坐标系c1的x坐标,为所述待调整网格节点gi在调整前在局部坐标系c1的y坐标,a为椭圆长半轴对应的长度,b为椭圆短半轴对应的长度。
33、较佳地,在所述长半轴与所述短半轴比值保持不变的情况下,通过以下公式求解得到所述调整后的目标位置坐标信息:
34、
35、
36、
37、
38、
39、其中,为待调整网格节点gi在调整后在局部坐标系c1的x坐标,为待调整网格节点gi在调整后在局部坐标系c1的y坐标,ka为待调整网格节点gi所属椭圆在调整后的长半轴系数,kb为待调整网格节点gi所属椭圆调整后的短半轴系数,k1为调整后椭圆孔长短半轴的比值。
40、较佳地,所述椭圆参数信息包括椭圆中心点在空间坐标系中的向量、椭圆长半轴对应的向量以及椭圆短半轴对应的向量。
41、本专利技术第二方面提供了一种椭圆孔网格模型的调整系统,所述调整系统包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块和调整模块;
42、所述第一获取模块用于获取椭圆孔在网格模型中的椭圆参数信息;
43、所述第二获取模块用于获取所述椭圆孔上的待调整网格节点以及所述待调整网格节点所属椭圆的长半轴需调整的距离;
44、所述第三获取模块用于根据所述椭圆参数信息获取所述待调整网格节点所属椭圆的位置坐标信息;
45、所述第四获取模块用于根据所述椭圆参数信息以及所述待调整网格节点所属椭圆的长半轴需调整的距离获取所述待调整网格节点调整后的目标位置坐标信息;
46、所述调整模块用于根据所述所属椭圆的位置坐标信息以及所述目标位置坐标信息移动所述待调整网格节点,以得到调整后的椭圆孔网格模型。
47、较佳地,第一获取模块包括选取单元、获取单元、第一计算单元和第二计算单元;
48、所述选取单元用于选取所述椭圆孔中任一截面s;
49、所述获取单元用于获取所述截面s上椭圆孔内壁的原始网格节点位置坐标信息;
50、所述第一计算单元用于根据所述原始网格节点位置坐标信息计算得到截面s信息以及截面s法线向量信息;
51、所述第二计算单元用于根据所述原始网格节点位置坐标信息、所述截面s信息以及所述截面s法线向量信息计算得到所述椭圆孔在所述网格模型中的椭圆参数信息。
52、较佳地,通过以下公式求解得到所述截面s信息:本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,所述调整方法包括:
2.如权利要求1所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,所述获取椭圆孔在网格模型中的椭圆参数信息的步骤包括:
3.如权利要求2所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,通过以下公式求解得到所述截面S信息:
4.如权利要求1所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,通过以下公式求解得到所述椭圆孔在所述网格模型中的椭圆参数信息:
5.如权利要求1所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,在以椭圆中心点为原点,长半轴为x轴,短半轴为y轴建立局部坐标系C1的情况下,通过以下公式求解得到所述待调整网格节点Gi所属椭圆的长半轴需调整的距离:
6.如权利要求5所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,在所述长半轴与所述短半轴比值保持不变的情况下,通过以下公式求解得到所述调整后的目标位置坐标信息:
7.如权利要求2所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,所述椭圆参数信息包括椭圆中心点在空间坐标系中的向量、椭圆长半轴对应的向量以及椭圆短半轴对应的
8.一种椭圆孔网格模型的调整系统,其特征在于,所述调整系统包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块和调整模块;
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任意项所述的椭圆孔网格模型的调整方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意项所述的椭圆孔网格模型的调整方法。
...【技术特征摘要】
1.一种椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,所述调整方法包括:
2.如权利要求1所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,所述获取椭圆孔在网格模型中的椭圆参数信息的步骤包括:
3.如权利要求2所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,通过以下公式求解得到所述截面s信息:
4.如权利要求1所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,通过以下公式求解得到所述椭圆孔在所述网格模型中的椭圆参数信息:
5.如权利要求1所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,在以椭圆中心点为原点,长半轴为x轴,短半轴为y轴建立局部坐标系c1的情况下,通过以下公式求解得到所述待调整网格节点gi所属椭圆的长半轴需调整的距离:
6.如权利要求5所述的椭圆孔网格模型的调整方法,其特征在于,在所述长半轴与所述短半...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭智勇,孙凯,陈实,徐逸晗,张屹尚,侯乃先,
申请(专利权)人:中国航发商用航空发动机有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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