在处理薄壳结构时,为了减少网格数量和计算量的同时不牺牲仿真精度,仿真工程师通常会对这些实体简化为面。但这种简化在键鼠操作上十分繁琐。特别是当产品的结构都是由薄壳部件组成的情况下(比如在卫星行业中),工程师会面对很多重复性的键鼠操作。这种重复性操作不仅效率低,而且容易产生人为操作失误。对于这种情况,我们以卫星行业为例,在MSC Apex中开发了一款专门针对薄壳结构模型进行全自动分析的工具,把这些重复的操作交给程序来完成,可以大大提高仿真工程师的工作效率。
该工具使用Python语言,在MSC Apex中能实现从对卫星几何模型的处理,到提交仿真任务和进行仿真的流程的全自动化。用户在Apex中导入几何模型后,点击工具,并在弹出的窗口中输入需要的参数,工具将开始处理模型并进行仿真计算,最后显示仿真结果。下面是用户输入参数的窗口截图:
参数输入窗口UI
该工具自动处理步骤包括:去除几何模型中的特征性,提取中间面并赋予厚度,延伸中间面,赋予材料属性,进行网格划分,寻找螺栓孔并建立连接器,对相应部件之间做独立绑定,最后运行仿真分析并显示仿真分析结果。
在实际应用中,我们可以根据实际需要进行优化:可以通过自动检测部件的厚度,把“寻找距离”改为变量。
部分代码展示
以下为MSC Apex卫星模型全自动分析工具的部分代码截图: