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要简化的几何模型与实际结构的刚度等效
2015-12-03
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机体作为发动机的一个主体结构，其结构形状和所受的载荷相当复杂，采用传统的力学分析方法不可能获得全面而精确的计算结果，有限元方法作为一种通用的数值分析方法，是目前研究复杂受力问题最为可靠和有效的手段。对于基于三维实体的有限元模型而言，影响其强度计算精度的主要因素是有限元边界条件和几何模型的精确程度。对于前者，发动机结构研究人员已经通过大量的分析，积累了丰富的经验，总结出了发动机有限元模型中边界条件的正确施加方法。而几何模型的简化程度对有限元计算精度的影响程度还须作进一步的研究。
理论上讲，几何模型即结构的三维实体CAD模型与实物完全一致时，计算误差最小，但这会导致模型过于复杂和庞大，对计算机硬件和软件环境要求高，效率低。从工程需要的角度考虑，只要简化的几何模型与实际结构的刚度等效且物理特性参数致，即可满足计算精度要求。本文作者结合多年的计算模态和强度分析经验，提出了一种既经济又快捷的验证方法：基于同一实体模型，以高精度的振动模态计算模型来验证实体模型简化的合理程度。基于特征的机体实体参数化建摸采用特征建摸技术可以分层次对结构进行设计，在不同层次建立相应的参数化特征模块，每一个特征都是由一组唯一决定该特征的参数集描述的。
理论上讲，几何模型即结构的三维实体CAD模型与实物完全一致时，计算误差最小，但这会导致模型过于复杂和庞大，对计算机硬件和软件环境要求高，效率低。从工程需要的角度考虑，只要简化的几何模型与实际结构的刚度等效且物理特性参数致，即可满足计算精度要求。本文作者结合多年的计算模态和强度分析经验，提出了一种既经济又快捷的验证方法：基于同一实体模型，以高精度的振动模态计算模型来验证实体模型简化的合理程度。基于特征的机体实体参数化建摸采用特征建摸技术可以分层次对结构进行设计，在不同层次建立相应的参数化特征模块，每一个特征都是由一组唯一决定该特征的参数集描述的。
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