基于体素模型的功能梯度材料零件建模与APDL分析的系统方法

摘要

为了解决复杂梯度结构零件梯度结构设计模型与有限元分析网格模型之间繁琐的数据交换任务,提出了一种基于体素模型的功能梯度材料零件建模与ANSYS参数化设计语言(ANSYS Parametric Design Language,APDL)分析的系统方法.读取表面三角化数据(Stereo lithography,STL)文件获取零件数据,并对面片数据进行拓扑重建;体素化处理零件模型获得对应的离散网格模型;模型识别获得并选择异构特征面;通过计算各体素中心点到各异构特征的最短欧式距离,选择适当的以此距离为变量的材料组分分布函数,建立复杂零件的功能梯度材料模型;然后输出可生成功能梯度材料模型对应的ANSYS网格模型的APDL文件实现复杂梯度结构零件设计模型与ANSYS有限元模型之间数据的传递;设计实例验证了本方法的有效性.