[发明专利]一种一体化快速产品迭代成形装置及其方法

摘要

本发明公开一体化快速产品迭代成形装置及其方法。所述装置结构包含设计平台、仿真分析模块、数据处理模块、节点管理模块。结构设计平台用于机械结构的建模设计。仿真分析模块采用边界元算法直接用面单元离散网格数据进行数值分析计算，建模过程中的几何模型利用边界面离散网格单元算法得到单元数据，通过接口函数传递给边界单元数值算法计算。数据处理模块针对所述仿真分析模块的计算前处理的网格单元数据与载荷数据，并针对计算后处理的结果数据、用户交互数据以及多阶段仿真分析的数据集进行数据处理而给出数据管理结构。节点管理模块针对机械结构设计建模过程的不同成熟度下的仿真分析和结构设计的管理。本发明还公开应用所述装置的方法。

主权项

1.一种多级成熟度下机械结构一体化快速产品迭代成形装置，其特征在于：其包括结构设计平台、仿真分析模块、数据处理模块、节点管理模块；所述结构设计平台用于机械结构的建模设计，所述仿真分析模块、所述数据处理模块、所述节点管理模块均基于所述结构设计平台的二次开发接口进行功能性扩充；所述仿真分析模块采用边界元算法直接用边界面单元离散网格数据进行数值分析计算，建模过程中的几何模型利用边界面离散网格单元算法得到单元数据，通过接口函数传递给边界单元数值算法计算，具体的，所述仿真分析模块包括网格单元离散部分、边界元分析计算部分以及后处理部分；所述网格单元离散部分采用ACIS的Facet模块划分得到边界面三角网格单元，通过数据整理得到计算所需要的单元数据结构；所述边界元分析计算是利用边界元法积分等式，采用快速多极算法，并借助计算机统一计算架构，通过离散得到数值计算等式计算物理问题；所述后处理通过计算得到的结果数据采用Matlab软件直观地呈现分析云图；所述数据处理模块针对所述仿真分析模块的计算前处理的网格单元数据与载荷数据，并针对计算后处理的结果数据、用户交互数据以及多阶段仿真分析的数据集进行数据处理而给出数据管理结构；所述节点管理模块针对机械结构设计建模过程的不同成熟度下的仿真分析和结构设计的管理，所述节点管理包括成熟度节点编辑、迭代模型的保存及调用、计算结果数据的保存及调用、当前模型的保存及调用；所述成熟度节点编辑是指设计师改变事前确定的成熟度节点数量，或结合实际情况对已完成的成熟度节点进行删除操作，或在历史树尾端添加成熟度节点；所述迭代模型保存及调用是在成熟度节点迭代过程中，仿真计算之前需要保存当前模型数据，使得设计师能通过操作历史树随时调用查看节点上的模型；所述计算结果数据的保存及调用是在仿真计算之后保存计算结果到硬盘上，使得设计师在操作历史树节点上能随时查看仿真分析结果；所述当前模型的保存及调用是在仿真计算或查看历史树节点数据之前保存当前模型，在完成操作之后能恢复之前模型，继续进行结构建模设计过程，在机械结构迭代设计过程中，在特定成熟度下进行快速的模型前处理及仿真分析计算，并得到计算结果，根据计算结果继续几何建模过程或修改几何模型；经过若干成熟度节点的快速迭代过程有效加速产品的成形过程；同时，设计师通过操作历史树上的节点随时切换查看某一成熟度下的模型及仿真结果。