技术特征：
1.一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一 在cad系统中打开框架结构工装的实体模型，该实体模型包含组成框架结构工装的所有几何实体，包括方钢、角片、垫片、连接件；步骤二 批量去除所有几何实体的连接件；步骤三 识别所有几何实体类型；步骤四 计算几何实体厚度；步骤五 构造几何实体的有限元计算前处理曲面；步骤六 批量给每个几何实体的有限元计算前处理曲面赋予对应的几何实体厚度值；步骤七 几何实体的有限元计算前处理曲面共节点。2.根据权利要求1所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于所述的步骤二具体过程为：用cad系统提供的api接口遍历所有几何实体，并测量出每个几何实体的体积，设置需要清除的连接件的体积阀值，进行连接件的批量删除。3.根据权利要求1所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于所述的步骤三具体过程为：3.1编写程序遍历零件文档中的每个几何实体，对于每个几何实体，定义交互选择集合selection1，编写“search＂topology.cgmface，sel”语句来搜索几何实体表面的曲面，将所有几何实体表面的曲面加入交互选择集合selection1中，编写sur＿num＝selection1.count来获取几何实体表面的曲面数量，其中，sur＿num为几何实体表面的曲面数量，遍历并测量几何实体表面的曲面的面积，将几何实体表面的曲面按面积从大到小排序，定义排序后的几何实体表面的曲面为sur(i)，sur(i)的面积定义为area(i)，i＝1、2
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sur＿num；3.2利用步骤3.1的排序后的几何实体表面的曲面sur(i)和几何实体类型识别算法判断几何实体类型。4.根据权利要求3所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体类型为垫片时，几何实体类型识别算法为：1)sur＿num＞＝8；2)area(1)/area(2)＜＝1.001；3)area(1)/area(3)＞＝4；4)area(1)/area(4)＞＝4。5.根据权利要求3所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体类型为角片时，几何实体类型识别算法为：1)sur＿num＞＝8；2)1＜＝area(1)/area(2)＜＝1.5；3)1.02＜＝area(3)/area(4)＜＝2；4)area(1)/area(5)＞＝4。6.根据权利要求3所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体类型为方钢时，几何实体类型识别算法为：1)9＜＝sur＿num＜＝25；
2)area(1)/area(2)＜＝2；3)area(1)/area(3)＜＝2；4)area(1)/area(4)＜＝2；5)area(3)/area(4)＜＝2；6)area(1)/area(9)＞＝5。7.根据权利要求1所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于所述的步骤四计算几何实体厚度，具体过程为：对于每个几何实体，根据步骤三所识别出的几何实体类型，利用相应的几何实体厚度计算方法获得几何实体垫片、角片和方钢的厚度。8.根据权利要求7所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体为垫片时，几何实体厚度计算方法为：测量sur(1)和sur(2)之间的距离，即为垫片厚度t1。9.根据权利要求7所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体为角片时，几何实体厚度计算方法为：分别测量sur(1)与sur(2)、sur(3)、sur(4)之间的角度，如果其中某一角度为0，则测量角度为0对应的面与sur(1)的之间的距离，即为角片的厚度t2。10.根据权利要求7所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体为方钢时，几何实体厚度计算方法为：分别测量sur(1)与sur(2)、sur(3)
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sur(8)之间的角度，记录角度为0的面，测量sur(1)与角度为0的面的距离，记录其中最小距离对应的面sur＿min与最大距离对应的面sur＿max，测量sur＿min与sur(1)的之间的距离，即为方钢的厚度t3。11.根据权利要求1所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于所述的步骤五构造几何实体的有限元计算前处理曲面，具体过程为：对于每个几何实体，根据步骤三所识别出的几何实体类型，包括垫片、角片和方钢，利用相应的几何实体有限元计算前处理曲面构造方法获得几何实体的有限元计算前处理曲面。12.根据权利要求11所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体类型为垫片时，几何实体有限元计算前处理曲面构造方法为：将sur(1)偏移t1/2的距离，测量偏移后的面sur＿p与sur(2)之间的距离t＿p，如果t＿p＝t1/2，则sur＿p为垫片中性层面；如果t＿p＝3＊t1/2，则反向偏移sur(1)，偏移距离为t1/2，得到垫片类几何实体有限元计算前处理曲面。13.根据权利要求11所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体类型为角片时，几何实体有限元计算前处理曲面构造方法为：分别测量sur(1)与sur(2)、sur(3)、sur(4)之间的距离，如果其中某一距离为0，则将距离为0对应的面与sur(1)接合成一个面，即为角片类几何实体有限元计算前处理曲面。14.根据权利要求11所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于当几何实体类型为方钢时，几何实体有限元计算前处理曲面构造方法为：分别测量sur(1)、sur＿max与其余面的距离之间的距离，记录与sur(1)、sur＿max距离都为0的面，将距离都为0面与sur(1)、sur＿max接合成一个面，即为方钢类几何实体有限元计算前处理曲面。
15.根据权利要求1所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于所述的步骤六批量给每个几何实体的有限元计算前处理曲面赋予对应的几何实体厚度值，具体过程为：根据步骤四所计算出的几何实体厚度，遍历相同几何实体厚度的几何实体有限元计算前处理曲面，将同一厚度的几何实体对应的几何实体有限元计算前处理曲面结合成一个面集，面集的名字以厚度值命名标识；打开abaqus软件，导入所有面集，以面集的名字所标识厚度值给对应面集的赋予厚度值。16.根据权利要求1所述的一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法，其特征在于所述的步骤七几何实体的有限元计算前处理曲面共节点，具体过程为：将所有面集在abaqus软件中进行装配，在装配下用“merge”命令实现几何实体的有限元计算前处理曲面共节点自动划分共节点参数线。
技术总结
本发明公开了一种框架结构工装刚强度计算几何特征快速前处理方法。为解决框架结构工装刚强度有限元计算时实体网格划分法中，网格多、计算量庞大和中性层法手工提取零组件几何结构、参数效率低下的问题，利用CAD系统提供的API接口进行程序设计开发，拓展原生CAD软件功能，对框架结构工装小体积连接件自动清理去除、零组件类型自动判别、工装零件厚度等参数自动识别归类，并自动分类建立框架结构工装刚强度计算标准接口的曲面模型，通过在ABAQUS中进行曲面模型共节点操作，实现框架结构工装刚强度模型快速前处理，避免了大量重复性手动操作，极大提高了框架结构工装刚强度计算几何特征前处理效率。征前处理效率。征前处理效率。
技术研发人员：武杰 杨亮 彭艳敏 罗枭 杜颖娜
受保护的技术使用者：中航西安飞机工业集团股份有限公司
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/8/15