[发明专利]一种Pro/E设计模型几何轻量化方法

说明书

本发明是一种Pro/E设计模型几何轻量化方法，其包括一下步骤：(1)用C++语言开发Pro/E设计模型几何轻量化系统并将其整合到Pro/E软件之中；(2)判断所要处理的设计模型是零件模型还是装配体模型；(3)对于零件模型，根据力学分析简化需要，删除零件模型上的工艺特征只保留其主体模型；(4)对于装配体模型，根据力学分析简化需要，先删除装配体模型中的小尺寸零件只保留其大尺寸零件，接着在此基础上遍历删除所有大尺寸零件的工艺特征；(5)检查设计模型是否满足力学分析要求，如果不满足重复步骤(3)和(4)。本发明可以解决人工简化Pro/E设计模型，效率低，且出错率高的问题，为后续的有限元分析提供了支持。

技术领域

本发明涉及一种三维数字实体模型几何轻量化方法，特别是涉及一种基于Pro/E三维数字实体模型的几何轻量化方法，属于CAD模型编辑修改以及有限元建模前处理领域。

背景技术

很多机械产品的设计都是基于Pro/E软件平台开展的，而开展产品CAE分析通常是在专业的有限元软件内重新建立相应的简化分析模型，这使得产品设计人员要花费大量的时间在重复性的工作上，造成设计资源的浪费。如果在Pro/E模型的基础上进行有限元分析可以实现产品结构信息继承，避免重复建模。然而，机械产品设计的Pro/E模型要考虑设计的实现，要对结构的每一个细节进行建模，包括、结构倒角/圆角、连接螺钉、螺纹孔、凸台等许多细微的结构特征，这些结构特征对产品力学特性分析时的有限元建模是需要简化的或者是不需要的。而且过多的细节特征会带来CAD/CAE模型转化再生失败，有限元网格划分困难、计算规模巨大等一系列问题。因此，对于Pro/E模型进行几何轻量化处理为下一步的有限元分析提供技术支撑，对于实现CAD/CAE优势互补，缩短产品研发周期，完善产品设计性能，减少重复性工作解放人的精力具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为克服人工简化Pro/E设计模型，效率低，且出错率高等缺陷，提供一种能够自动清除Pro/E设计模型中工艺特征、小尺寸零件的方法。

本发明采用的技术方案是：一种Pro/E设计模型几何轻量化方法，包括如下步骤：

(1)用C++语言开发Pro/E设计模型几何轻量化系统并将其整合到Pro/E软件之中；

(2)判断所要处理的设计模型是零件模型还是装配体模型；

(3)对于零件模型，根据力学分析简化需要，删除零件模型上的工艺特征只保留其主体模型；

(4)对于装配体模型，根据力学分析简化需要，先删除装配体模型中的小尺寸零件只保留其大尺寸零件，接着在此基础上遍历删除所有大尺寸零件的工艺特征；

(5)检查设计模型是否满足力学分析要求，如果不满足重复步骤(3)和(4)。

步骤(1)所述的Pro/E设计模型几何轻量化系统是：利用Pro/E软件提供的Pro/TOOLKIT二次开发工具包，通过C++语言编程调用工具包提供的底层资源实现几何轻量化程序的开发，再通过编译器和链接器生成能够在Pro/E环境下运行的可执行程序或动态链接库。

步骤(2)所述零件模型是只有一个三维实体模型，其文件扩展名为“.prt”；所述的装配体模型是由多个零件模型按照一定的装配约束关系组成的一个三维实体模型，其扩展名为“.asm”。

步骤(3)和步骤(4)所述的力学分析简化需要是：Pro/E设计模型是面向加工制造的，要求模型结构细节详尽，而这些细节特征在进行有限元力学分析时不仅对于模型的力学特性影响很小，而且会增加有限元模型的复杂程度，降低数值计算的效率，所以在进行有限元分析前需要对于设计模型进行必要的简化，简化的程度根据力学分析所要求的精度、计算效率以及设计模型的特点而定。