注塑模拟分析中中面模型自动生成方法研究

摘要

目前,市场上的注塑模拟分析软件大多数是基于GHS(Generalized Hele-Shaw)流动模型所发展的中面(mid-plane)模型或薄壳(shell)模型,属于2.5D分析.对占注塑制品总量90﹪左右的薄壁件产品,2.5D数值分析的结果已经具有相当高的准确性,配合应用实际经验,再结合专家系统,2.5D模拟分析在一定时期内仍将是注塑模拟分析技术市场的主流.在中面模型流动分析技术中,CAD阶段产品模型(实体模型)与CAE阶段分析模型(即中面模型)不统一,必须二次建模.用一种高效率的方法构建中面模型对注塑模拟中面流动技术的应用具有重大实际意义.该文立足于当前商业CAD与注塑CAE软件的实际,对由实体表面模型自动生成中面模型进行了研究,提出了由实体模型自动生成中面模型的算法,并利用VisualC++6.0和OpenGL工具,编写了一个Midplane程序模块来实现算法.主要工作如下:(1)对商业CAD软件生成的实体模型进行了分析,研究了由实体模型获得几何信息的方法.具体通过STL文件实现了Midplane模块与商业CAD软件的衔接.(2)在对注塑制品中面模型分析的基础上,研究了由实体模型几何信息生成中面模型的算法,并编程实现.采用该算法可直接利用CAD软件生成的注塑件实体模型进行流动模拟分析,初步实现了CAD软件与注塑模CAE软件的无缝拼接.(3)分析了Windows环境下的图形处理编程方法,建立了可进行图形变换、真实感图形显示的Midplane模块框架.(4)对Midplane模块进行了界面设计,以方便用户操作,完成中面模型生成.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1注塑模拟技术综述

1.1.1注塑模CAE技术的发展概况

1.1.2塑料模CAE技术的发展趋势

1.2中面模型生成研究的背景和意义

1.2.1中面模型研究的背景

1.2.2中面模型生成研究的意义

1.3论文主要工作

第二章MidPlane程序主体设计

2.1 Windows图形编程

2.1.1 Windows编程基础

2.1.2Visual C++简介

2.1.3 Windows图形程序编程

2.2 OpenGL简介

2.2.1 OpenGL绘制原理

2.2.2 OpenGL主要功能

2.2.3 OpenGL组成

2.24 OpenGL在Windows中的实现

2.3 Visual C++6.0下的OpenGL程序框架建立

2.4 MidPlane界面设计

2.4.1菜单设计

2.4.2工具栏设计

2.4.3状态栏设计

2.5本章小结

第三章软件接口

3.1 CAD/CAM系统间信息交换方式

3.2数据交换的图形文件标准

3.3数据输入接口

3.3.1 STL文件格式分析

3.3.2 STL接口实现

3.3.3 FEM文件格式介绍

3.3.4 FEM接口实现

3.4本章小结

第四章图形变换与显示

4.1图形变换

4.1.1投影变换

4.1.2视区变换

4.1.3几何变换

4.2图形显示

4.2.1形体在计算机内表示

4.2.2 OpenGL下几何图元绘制

4.3颜色和光照设置

4.4本章小结

第五章中面模型的生成

5.1中面生成方法

5.2中面生成算法

5.2.1网格检查

5.2.2重建曲面

5.2.3匹配曲面

5.2.4收缩曲面成中面

5.2.5缝合中面网格

5.3网格划分

5.3.1边界离散

5.3.2内部区域节点生成

5.3.3三角形生成

5.3.4光滑处理

5.4算例分析

5.5本章小结

第六章总结和展望

致谢

参考文献

附录