[发明专利]一种核工程设备力学分析数字模型的自动建模系统及方法

说明书

本发明涉及一种核工程设备力学分析数字模型的自动建模系统及方法，属于核工程设备力学分析技术领域，该系统包括设计参数输入模块，用于输入建立三维几何模型所需的各类设计参数；结构部件模型库，用于提供核工程设备各类结构部件的三维几何模型；结构部件模型库调用模块，用于根据输入的设计参数自动调用结构部件模型库里对应的模型从而建立设备各结构部件的三维几何模型；建模模块，用于将三维几何模型自动划分为有限单元网格，并将各结构部件关联起来，形成完整的计算模型。本发明提供的系统及方法能够自动完成设备有限单元法力学分析模型的建立，既可降低对力学分析人员的专业技术要求，也可减少重复人工操作引起的效率低下和人因失误。

技术领域

本发明属于核工程设备力学分析技术领域，具体为一种核工程设备力学分析数字模型的自动建模系统及方法。

背景技术

在核工程项目的设计和安全分析中，各设备的安全运行非常重要。其中在力学分析阶段，需要对设备采用有限单元法进行三维建模及计算，并对计算结果进行分析和评定，从而评价设备结构是否满足相关规范中的安全性要求。

在对设备进行力学分析的过程中，主要涉及到以下几部分内容：

1、根据设备图纸建立有限元模型；

2、在有限元模型上定义边界条件，施加自重、内压、地震及接管载荷等，并进行工况定义；

3、根据设备结构需求展开模态分析、谱分析、静力分析等计算，并进行工况组合；

4、提取设备各结构部件在不同工况下的计算结果；

5、依据适用的规范及准则，获得各个设备结构部件的许用应力等评定参数；

6、对比各个设备结构部件计算应力和许用应力，评定设备结构安全性。

在一个核工程项目中存在大量的设备需要进行力学分析，目前的建模步骤多为重复性操作且为传统的跟踪式操作，过程非常繁琐，耗时较长，工作量非常大，降低了建模效率，增加了检查校核的时间耗费。因此，现有的建模流程对效率和准确性产生了很大的影响。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种核工程设备力学分析数字模型的自动建模系统及方法，通过该系统及方法能够自动完成设备有限单元法力学分析模型的建立，既可降低设备力学分析工作对力学分析人员的专业技术要求，也可减少重复人工操作引起的效率低下和人因失误，从而同时提高设备力学分析工作的质量和效率。

为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：

一种核工程设备力学分析数字模型的自动建模系统，包括设计参数输入模块、结构部件模型库、结构部件模型库调用模块和建模模块，其中：

设计参数输入模块用于输入建立三维几何模型所需的各类设计参数；

结构部件模型库用于提供核工程设备各类结构部件的三维几何模型；

结构部件模型库调用模块用于根据输入的设计参数自动调用所述结构部件模型库里对应的模型从而建立设备各结构部件的三维几何模型；

建模模块用于将所述三维几何模型自动划分为有限单元网格，并将各结构部件关联起来，从而形成完整的计算模型。

进一步，如上所述的核工程设备力学分析数字模型的自动建模系统，所述系统还包括计算模型输出模块，用于自动输出可用于有限元法力学分析的计算模型。

进一步，如上所述的核工程设备力学分析数字模型的自动建模系统，所述设计参数输入模块包括用于输入设备通用设计参数的模块和用于输入各结构部件特征参数的模块。