面向薄壁结构设计的CAE分析模型重用及其软件研发

摘要

为实现分析驱动设计理念在薄壁结构数字化设计早期的应用,提高设计效率,面向分析的模型重用及其软件亟待解决.提出面向薄壁梁结构分析模型的参数化表示及对应的可信网格变形方法,通过骨架横截面驱动实现分析模型的多尺度约束变体.进而提出基于骨架横截面参数化表示的薄壁梁结构形状优化方法.以汽车S形防撞梁为案例,对其整体构型与塑性铰区域进行形状优化,有效提升了其耐撞性能,显著提高了复杂薄壁梁构件的优化设计效率.进一步地,提出基于曲线网络表示的车身造型与结构设计协同编辑机制.通过建立车身造型与结构模型的耦合关系,提出一种曲线网络驱动的结构模型变形技术,解决了汽车概念设计中外造型与结构设计的同步关联问题.完成薄壁结构设计的分析模型有效重用软件原型,为提升我国复杂产品与重大装备的自主创新提供技术支撑.