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有限元分析作為一種數(shù)值仿真技術在新產品開發(fā)或改型設計中得到了廣泛的應用。其中有限元分析建模(幾何模型的簡化、網格劃分、邊界條件處理、模型檢驗等)大約占整個有限元分析過程工作量的80%，由于有限元分析模型中包含了大量的工程、力學、材料、試驗等方面的專家知識和經驗，因此，如何最大限度地重復利用這些知識和經驗，是提高產品分析建模效率和質量的關鍵。本研究借助知識表示語言UG/KF，將產品有限元分析建模中的知識和專家經驗歸納為相應的工程規(guī)則，并通過類的形式對這些工程知識規(guī)則進行表示，方便了對分析建模知識的組織和管理。一方面保證了對已有建模知識的重復利用，另一方面使得分析人員現(xiàn)有的分析建模知識能便于在將來得到重用。
基于工程規(guī)則的有限元分析建模，就是以工程規(guī)則的形式將產品有限元分析建模中的各種知識和專家經驗融入到產品有限元分析建模過程中，生成有限元分析模型及數(shù)據(jù)文件。這一過程可表示為FEA_Modeling：F=K(S)s，rule1，rule2，…，rulen式中：F為有限元分析模型及數(shù)據(jù)文件，K為產生分析模型及數(shù)據(jù)文件的推理機制，S為待分析產品結構，rule1，rule2，…，rulen為有限元分析建模中的各種工程規(guī)則。
(1)幾何模型簡化
盡管目前大型有限元分析軟件(如ANSYS、MSC/NASTRAN)都提供了與CAD軟件的接口，但在多數(shù)情況下，CAD幾何模型往往不適合直接用于有限元分析，模型中有許多細節(jié)特征通常是分析中所不需要的，如小孔、圓角、淺槽或腔和凸臺等，通常需分析人員對其進行特征簡化、特征抑制及特征刪除以生成抽象的有限元分析幾何模型，另外，對于無偏載的對稱構，可以運用對稱性取其1/2或1/4部分進行分析。
(2)有限元分析建模知識的KF表示對有限元分析建模知識，KF主要通過定義應用類實現(xiàn)對這些知識的表示。由于KF功能的限制，目前僅能對分析建模知識中幾何模型簡化、單元類型選擇、單元網格劃分、邊界條件及載荷知識進行很好地描述，而對于不同單元間連接、計算方法及模型修正知識的描述還存在一定的難度，這有待于KF功能的進一步擴充。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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