网格单元的批量修改方法，其装置及电子设备与流程

本发明涉及cae技术领域，尤其涉及一种网格单元的批量修改方法、其装置及电子设备。

背景技术：

网格模型是有限元模型中常用的方法。其概念可以分为单元、特性、载荷、分析、结果5个部分。其中，“单元”(或者网格单元)对应物理对象的各个组成部分。“特性”则为各个组成部分的一些属性，如材料、剖面等。“载荷”为物理对象各个组成部分上所承受的力。“分析”为针对各个组成部分上所受载荷的大小，通过某种工程或有限元计算方法去求解各部件的力学性能表征。“结果”为计算方法计算得到的结果的呈现。

在实现本发明过程中，发明人发现相关技术存在以下问题：传统的有限元模型如果出现外形或者特性修改等情况，需要对多个网格单元的信息进行增、删、改、查。但无论是通过网格文件的方式，还是通过三维引擎的方式对网格单元的信息进行修改时，需要设计人员进行非常复杂的操作，很难实现批量化，效率较低。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明实施例提供了网格单元的批量修改方法、其装置及电子设备，以解决现有的网格单元的信息修改操作复杂，无法进行批量修改的问题。

本发明实施例的第一方面提供一种网格单元模型数据的批量修改方法。

其中，该批量修改方法包括：

确定所述网格单元与表格的单元格之间的映射关系；根据所述映射关系，通过多张表格记录所述网格单元的多种模型数据；每一张表格用于记录一种模型数据；根据接收到的修改指令，对所述表格进行对应的批量修改操作以更新所述表格的数据信息；生成与所述更新后的表格的数据信息对应的模型修改文件；导入所述模型修改文件。

可选地，所述确定所述网格单元与表格的单元格之间的映射关系，具体包括：

沿设定的方向剖开三维模型，平展在表格所在的平面上；通过自动展开或者手动展开的方式，确定所述三维模型中各个网格单元与所述表格的单元格之间的映射关系。

可选地，所述根据所述映射关系，通过多张表格记录所述网格单元的多种模型数据，具体包括：

确定所述网格单元映射到的单元格位置；分别通过编号表格，厚度表格以及特性表格中位于同一个单元格位置的单元格记录所述网格单元的编号信息，剖面厚度信息以及特性信息。

可选地，所述网格单元包括四边形网格单元、三角形网格单元以及空缺网格单元；所述四边形网格单元在所述编号表格的单元格中以第一标识表示，所述三角形网格单元在所述编号表格的单元格中以第二标识表示，所述空缺网格单元在所述编号表格中以空格表示。

可选地，所述表格还包括用于记录所述网格单元的节点信息的节点表格。

可选地，所述生成与所述更新后的表格的数据信息对应的模型修改文件，具体包括：

获取所述修改指令涉及的目标网格单元的编号信息；根据所述编号信息，确定所述目标网格单元在编号表格中的单元格位置；在所述节点表格中，获取所述网格单元对应的节点信息；根据所述单元格位置，分别在所述厚度表格和所述特性表格中搜索所述目标网格单元的剖面厚度信息以及特性信息；生成对应的模型修改文件。

可选地，所述获取所述网格单元对应的节点信息，具体包括：

根据所述单元格中的标识确定所述网格单元的类型；在所述网格单元为四边形网格单元时，从所述节点表格中获取四个节点信息；在所述网格单元为三角形网格单元时，从所述节点表格中获取三个节点信息。

本发明实施例的第二方面提供了一种网格单元的批量修改装置。其中，所述装置包括：

映射模块，用于确定所述网格单元与表格的单元格之间的映射关系；记录模块，用于根据所述映射关系，通过多张表格记录所述网格单元的多种模型数据；每一张表格用于记录一种模型数据；批量修改模块，用于根据接收到的修改指令，对所述表格进行对应的批量修改操作以更新所述表格的数据信息；修改文件生成模块，用于生成与所述更新后的表格的数据信息对应的模型修改文件；导入模块，用于导入所述模型修改文件。

本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备。该电子设备包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上所述的网格单元的批量修改方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种非易失性计算机存储介质。其中，所述非易失性存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上所述的网格单元的批量修改方法的步骤。

本发明实施例提供的技术方案中，将网格单元的模型数据映射到对应的多张表格中，利用表格可以支持批量修改操作的特点，基于表格的修改而生成相应的模型修改文件，实现了对有限元模型中的网格单元的模型数据的批量修改，可以有效的提升设计人员的工作效率，迅速的完成对大量网格单元的修改。

附图说明

图1为本发明实施例的网格单元的批量修改方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例的生成模型修改文件的一个实施例示意图；

图3为本发明实施例的机身梁架模型的一个实施例示意图；

图4a为本发明实施例的四边形网格单元的一个实施例示意图；

图4b为本发明实施例的三角形网格单元的一个实施例示意图；

图5a为本发明实施例的编号表格的一个实施例示意图；

图5b为本发明实施例的厚度表格的一个实施例示意图

图5c为本发明实施例的特性表格的一个实施例示意图

图5d为本发明实施例的节点表格的一个实施例示意图

图5e为本发明实施例的生成模型修改文件程序的一个实施例示意图

图6为本发明实施例的网格单元的批量修改装置的一个实施例示意图；

图7为本发明实施例的电子设备的一个实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1为本发明实施例提供的网格单元的批量修改方法。该批量修改方法的关键在于利用板壳模型的网格单元与表格的单元格之间的映射关系，使网格单元的模型数据信息可以填充到表格对应的单元格中。

由此，即可将网格单元的信息转换为表格的形式表示，利用表格可执行批量修改操作的特点，实现对网格单元的批量修改。具体使用的表格可以在任何软件中实现，例如被广泛使用的excel表格。

如图1所示，该网格单元模型数据的批量修改方法可以包括如下步骤：

步骤110：确定所述网格单元与表格的单元格之间的映射关系。

在网格模型中的网格单元编号和特性编号都是按照特定的数学规则来分布的。典型的分布方式可以是线性函数，例如初始单元号是100，每个单元增量是1。

可以理解的，这样的编号分布方式实际上与表格中的单元格排布是一致的。例如，与excel软件中的表格操作功能类似。由此，可以将板壳结构等三维网格模型的网格单元映射到表格中的单元格中，建立两者之间的映射关系。

在一些实施例中，确定所述映射关系的步骤可以包括：

首先，沿设定的方向剖开三维模型，平展在表格所在的平面上。该设定的方向具体可以根据实际情况的需要而选定。其具体是由在一条直线上的一系列连续的网格单元所组成。三维模型可以沿着该方向展开，平铺到excel表格上。

然后，通过自动展开或者手动展开的方式，确定所述三维模型中各个网格单元与所述表格的单元格之间的映射关系。展开平铺以后的网格单元可以通过选定合适的参考基准，建立与表格中各个单元格之间的映射关系。

步骤120：根据所述映射关系，通过多张表格记录所述网格单元的多种模型数据。

其中，该映射关系表明了每个单元格与网格单元之间的对应关系。由此，可以将每种模型数据分别填充到一张表格中进行记录。亦即，每一张表格用于记录一种模型数据。

该模型数据是指每个网格单元的信息，例如剖面厚度，材料或者其他相关的属性数据等。批量修改操作的最终目标就在于修改各个网格单元的信息。

步骤130：根据接收到的修改指令，对所述表格进行对应的批量修改操作以更新所述表格的数据信息。

通过上述步骤，在网格模型中各个网格单元的信息便被转换为多张表格。由此，可以通过对表格的批量修改操作来实现对网格模型的修改。

该修改指令具体可以是任何类型的指令信息。其由设计人员根据修改要求而输入。在实际操作过程中，excel等相关办公软件可以非常简单和快捷的完成对表格的批量修改操作。

步骤140：生成与所述更新后的表格的数据信息对应的模型修改文件。

在批量修改操作后，上述表格的数据信息会被更新。通过计算机编程等方式，可以设定好的格式记录所述多张表格更新后的数据信息，形成最终的模型修改文件。其具体采用的格式可以由技术人员根据实际情况的需要而进行设置，只需要符合三维软件导入的标准即可。

步骤150：导入所述模型修改文件。

在生成了符合标准的模型修改文件以后，即可将其导入到计算机三维软件中，据此生成与修改后的网格单元相对应的网格模型以实现批量化修改操作。

在生成模型修改文件的过程中，关键在于通过表格搜索的方式获取所需要的网格单元的模型数据以支持三维软件对网格模型的自动修改。

图2为本发明实施例提供的获取网格单元的模型数据以生成模型修改文件的流程图。如图2所示，生成模型修改文件的步骤可以包括：

步骤141：获取所述修改指令涉及的目标网格单元的编号信息。

用户输入的修改指令会指向需要进行修改的网格单元。在此，需要批量修改的网格单元称为“目标网格单元”。

步骤142：根据所述编号信息，确定所述目标网格单元在编号表格中的单元格位置。

如上实施例所公开的，网格单元的模型数据会被多张表记录，转换为表格数据的形式。每张表格中相同的单元格位置表示相同的目标网格单元。因此，确定目标网格单元在其中一张表格中的单元格位置即可继续获得其他的模型数据。

步骤143：在节点表格中，获取所述网格单元对应的节点信息。

节点(node)是网格单元的基本组成要素。该节点表格是用于存储组成网格单元的节点的节点信息。其可以采用任何合适类型的表格或者数据存储结构。亦即，只需要能够记录每个网格单元与组成该网格单元的节点之间的关联即可。

具体的，不同类型的网格单元由不同数量的节点组成。节点表格中可以相应的记录这些不同类型的网格单元的节点信息。例如，在所述网格单元为四边形网格单元时，可以从所述节点表格中获取四个节点信息。而在所述网格单元为三角形网格单元时，从所述节点表格中获取三个节点信息。

步骤144：根据所述单元格位置，分别在所述厚度表格和所述特性表格中搜索所述目标网格单元的剖面厚度信息以及特性信息。

在确定了目标网格单元的单元格位置以后，即可据此在其他的厚度表格和特性表格中获取到目标网格单元其他的模型数据(如剖面厚度信息以及特性信息)。

步骤145：生成对应的模型修改文件。

基于获得的目标网格单元的模型数据，可以通过计算机编程等方式，将其具体的数据信息以设定好的格式生成符合标准的模型修改文件。

以下以飞机的机身梁架模型为例，详细描述本发明实施例提供的网格单元批量修改方法的具体实现过程：

如图3所示，飞机的机身梁架模型呈现为一个桶状板壳结构。沿机身梁架的环向方向可以将其分解为多段。每一段的长度为一个网格单元(网格单元具有独立的编号信息，标记在网格单元上)，可以相当于表格中的列。而围成一圈，构成机身梁架的网格单元则相当于表格中的行。

由此，可以将机身梁架模型沿机身方向k切开，使网格单元平铺展开在表格上，然后通过合适的展开基准即可确定每个网格单元与表格中的单元格之间的映射关系。

具体而言，可以将切开机身梁架模型的切入面l的网格单元作为参考网格，并且将位于切入面左侧的首个参考网格的坐标值初始化为(0，0)，设定为平面坐标系的原点。

然后，依次将剩余的参考网格的坐标值初始化为(0，k)。其中，k表示在首个参考网格之后的第k个参考网格，完成平面坐标系的设置。

在初始化参考网格以后，可以将参考网格作为搜索起点，以一个网格单元为步长，搜索相邻的网格单元。

搜索过程中，判断相邻的网格单元是否为参考网格。若是，则跳出本次搜索循环。若否，则根据相对位置关系计算相邻的网格单元的坐标值。

应当说明的是，不同类型的网格单元具有不同的坐标值计算方式。例如，

如图4a所示，当网格单元为四边形网格单元时，可以依次计算与其四条边相接的四个网格单元的坐标值。

其中，假设已知标记网格单元的坐标值为(m，n)时，可以分别确定与所述标记网格单元的顶边1相接的第一待标记网格单元的坐标值为(m-1，n)，与所述标记网格单元的右侧边2相接的第二待标记网格单元的坐标值为(m，n+1)，与所述标记网格单元的底边3相接的第三待标记网格单元的坐标值为(m+1，n)，与所述标记网格单元的左侧边4相接的第四待标记网格单元的坐标值(m，n-1)。

如图4b所示，当网格单元为三角形网格单元时，则可以依次计算与其三条边相接的三个网格单元的坐标值。

同样地，假设已知标记网格单元的坐标值为(m，n)的情况下，可以确定与三角形标记网格单元的上斜边1相接的第一待标记网格单元的坐标值为(m-1，n)，与所述三角形标记网格单元的下斜边2相接的第二待标记网格单元的坐标值为(m+1，n)，与所述三角形标记网格单元的底边3相接的第三待标记网格单元的坐标值为(m，n-1)。

最后，当所有的网格单元的坐标值均被计算完毕后，判断所有的网格单元的坐标值是否均大于等于零。若是，则可以直接输出该映射关系。若否，则需要进行调整，加上坐标值最小值的绝对值以保证所有的坐标值均为正数，可以与表格的行数和列数相对应。

通过上述自动展开方式，可以获得每个网格单元在表格中对应的单元格。可以将该网格单元的编号信息填充到对应的单元格中，并且使用不同的标识来标记不同类型的单元格，形成编号表格。

如图5a所示，在编号表格中，四边形网格单元在单元格中直接填充有编号信息，三角形网格单元在所述编号表格的单元格中添加底色作为不同的标识，空缺的网格单元则以空格表示。

进一步地，其他的模型信息则通过其他不同的表来记录。如图5b所示，每个单元格中记录对应网格单元的剖面厚度信息。如图5c所示，每个单元格中记录对应的网格单元的特性信息。

这样的，对于网格单元的批量修改操作便可以体现为对多张表格中的单元格的数据信息的更新。在实际操作过程中，可以通过如下方式获取表格中单元格的数据更新情况：

11)获取目标网格单元编号信息，确定其对应的单元格位置。

12)获取目标网格单元的节点信息。具体可以简单的通过如图5d所示的表格记录网格单元的节点信息，在确定目标网格单元编号后得到对应的节点信息。

13)在厚度表格中，读取相同位置的单元格中记录的剖面厚度信息。

14)在特性表格中，读取相同位置的单元格中记录的特性信息。

重复执行以上的步骤11)至14)，直至所有的网格单元被遍历，得到完整的网格模型所需要的信息。

最后，可以通过如图5e而所示的计算机编程的方式，将完整的网格模型信息自动的生成符合三维软件格式标准的，可以被其读取的模型修改文件。该模型修改文件导入后即可由三维软件生成批量修改后的模型，实现对网格单元的批量修改操作。

综上所述，本发明实施例提供的网格单元的批量修改方法，将网格单元的信息转换为多张表格表示后，利用表格可以进行批量操作的特点实现网格单元的批量修改操作，可以有效的提升设计人员的工作效率。

本发明实施例还提供了一种网格单元的批量修改装置。如图6所示，该网格单元的批量修改装置包括：映射模块610，记录模块620，批量修改模块630，修改文件生成模块640以及导入模块650。

其中，所述映射模块610用于确定所述网格单元与表格的单元格之间的映射关系。所述记录模块620用于根据所述映射关系，通过多张表格记录所述网格单元的多种模型数据；每一张表格用于记录一种模型数据。所述批量修改模块630用于根据接收到的修改指令，对所述表格进行对应的批量修改操作以更新所述表格的数据信息。所述修改文件生成模块640用于生成与所述更新后的表格的数据信息对应的模型修改文件。所述导入模块650用于导入所述模型修改文件。

本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的网格单元的批量修改方法。

图7示出了本发明实施例提供的电子设备实施例的结构示意图，本发明具体实施例并不对电子设备的具体实现做限定。

如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)602、通信接口(communicationsinterface)704、存储器(memory)706、以及通信总线708。

其中，处理器702、通信接口704、以及存储器706通过通信总线708完成相互间的通信。通信接口704，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器702，用于执行程序710，具体可以执行上述网格单元的批量修改方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序710可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器702可能是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(applicationspecificintegratedcircuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。电子设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。

存储器706，用于存放程序710。存储器606可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

程序710具体可以用于使得处理器702执行以下操作：确定所述网格单元与表格的单元格之间的映射关系；根据所述映射关系，通过多张表格记录所述网格单元的多种模型数据；每一张表格用于记录一种模型数据；根据接收到的修改指令，对所述表格进行对应的批量修改操作以更新所述表格的数据信息；生成与所述更新后的表格的数据信息对应的模型修改文件；导入所述模型修改文件。

在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。