内部生成接触实体以在涉及非圆形梁单元的模拟中对接触行为建模的制作方法

背景技术：

1、通过使用三维(3d)计算机辅助设计(cad)模型，例如有限元模型和实体模型等，cad软件在使用户能够对复杂现实世界对象的结构和行为方面进行建模方面提供许多益处。cad软件用户通常试图不仅对单个静态现实世界对象建模，还对多个现实世界对象与其组件之间的相互作用建模，以便收集与各种现实世界对象的现实世界用例有关的信息。对象之间的此类相互作用通常包含处于各种运动状态的对象之间的物理接触。

2、梁单元是许多行业中使用的常见类型的组件。因此，梁单元通常是由在这些行业中工作的cad软件用户创建的cad模型的主体。涉及所建模梁单元的接触事件通常在cad环境中进行模拟，以评估类似梁的组件与例如其它梁或非梁组件等组件接触、碰撞、撞击或以其它方式物理相互作用的效果。

技术实现思路

1、在现有方法中，为了进行简单的计算，在梁单元建模和行为(例如，接触)模拟中通常假设圆形横截面。然而，梁单元的横截面几何形状对梁单元的物理行为具有显著影响，特别是对接触事件中梁单元的行为具有显著影响。因此，需要功能性来改进这些现有方法，并且更精确地对梁单元的物理行为进行建模和模拟。实施例提供此类功能性。

2、一种此类实施例通过基于梁单元的横截面几何形状的指示自动生成(cad模型的)接触实体来提供这些改进。实施例在cad模型内自动创建接触实体以提供参考点，从所述参考点可限定给定所建模组件的表面的末端，使得可通过模拟确定给定所建模组件与另一所建模组件之间的接触事件的物理效果。也就是说，出于模拟所建模对象行为的目的，自动生成的接触实体限定或以其它方式逻辑上充当模型上的可能接触点。所限定的可能接触点提高了满足本领域需求的模拟的精度。

3、另一实施例涉及一种计算机实施的方法，所述方法通过在存储器中创建表示现实世界对象的组件的梁单元模型开始确定现实世界对象的接触行为。在此类实施例中，梁单元模型包含梁节点。为了继续，所述方法基于现实世界对象的组件的横截面几何形状和所创建梁单元模型而自动生成梁单元模型的接触实体。接着，此实施例基于所生成接触实体而建立网格，所述网格表示现实世界对象的组件的表面几何形状。进而，通过使用梁单元模型和所建立网格执行基于计算机的模拟来确定现实世界对象的接触行为，其中网格的运动被约束为对应于梁节点的运动。

4、在所述方法的另一实施例中，所生成接触实体包含梁单元模型的接触节点。在此类实施例中，所述方法包含连接接触节点以建立网格。实施例以镶嵌图案连接接触节点。在另一实施例中，所述方法包含基于横截面几何形状设置接触节点的位置。根据实施例，建立网格包含将基于第一横截面几何形状生成的接触实体与基于第二横截面几何形状生成的对应接触实体连接在一起。

5、在一些实施例中，所述方法包含接收呈关键字形式的横截面几何形状的用户指示。在一些此类实施例中，所述方法包含提供下拉菜单、弹出式菜单、其它用户可选择列表等。所述下拉菜单可显示多个关键字或其表示。可通过用户从下拉菜单中选择多个关键词中的关键字而接收横截面几何形状的用户指示。

6、在所述方法的一些实施例中，梁将包含一对梁节点。在此类实施例中，创建梁单元模型包含(i)限定一对梁节点之间的边缘，以及(ii)限定包括梁的材料。在所述方法的一些实施例中，现实世界对象的组件是第一组件，并且确定现实世界对象的接触行为包含接收第二组件的有限元模型。在此类实施例中，所述方法包含使用梁单元模型、所建立网格和接收到的第二组件的有限元模型执行模拟，以确定第一组件响应于接触第二组件的接触行为。

7、另一实施例涉及包含处理器和其上存储有计算机代码指令的存储器的系统。在此类实施例中，处理器和具有计算机代码指令的存储器被配置成使系统实施本文所描述的任何实施例或实施例组合。

8、在另一实施例中，计算机程序产品包含其上存储有计算机可读程序指令的非暂时性计算机可读介质。在此类实施例中，指令在由处理器执行时使处理器实施本文所描述的任何实施例或实施例组合。

技术特征：

1.一种确定现实世界对象的接触行为的计算机实施的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述所生成接触实体包含所述梁单元模型的接触节点，并且其中在建立所述网格时，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中连接所述接触节点包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其中自动生成接触实体包含基于所述横截面几何形状设置所述接触节点的位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中建立所述网格包含：

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括接收呈关键字形式的所述横截面几何形状的用户指示。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述梁节点包含一对梁节点，并且其中创建所述梁单元模型包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述现实世界对象的所述组件是第一组件，并且确定所述现实世界对象的所述接触行为包括：

10.一种用于确定现实世界对象的接触行为的计算机辅助设计(cad)系统，所述系统包括：

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述接触实体包含所述梁单元模型的接触节点，并且在建立所述网格时，所述处理器和具有所述计算机代码指令的所述存储器进一步被配置成使所述系统：

12.根据权利要求10所述的系统，其中在自动生成接触实体时，所述处理器和具有所述计算机代码指令的所述存储器进一步被配置成使所述系统：

13.根据权利要求10所述的系统，其中在建立所述网格时，所述处理器和具有所述计算机代码指令的所述存储器进一步被配置成使所述系统：

14.根据权利要求13所述的系统，其中在建立所述网格时，所述处理器和具有所述计算机代码指令的所述存储器进一步被配置成使所述系统：

15.根据权利要求10所述的系统，其中所述处理器和具有所述计算机代码指令的所述存储器进一步被配置成使所述系统：

16.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括：

17.根据权利要求10所述的系统，其中所述梁节点包含一对梁节点，并且其中在创建所述梁单元模型时，所述处理器和具有所述计算机代码指令的所述存储器进一步被配置成使所述系统：

18.根据权利要求10所述的系统，其中所述现实世界对象的所述组件是第一组件，并且在确定所述现实世界对象的所述接触行为时，所述处理器和具有所述计算机代码指令的所述存储器进一步被配置成使所述系统：

19.一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有用于确定现实世界对象的接触行为的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：

20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述指令使所述处理器(i)通过基于所述横截面几何形状设置所述接触节点的位置来自动生成接触实体，并且(ii)通过实例化所述接触节点之间的连接来建立所述网格。

技术总结
本发明的实施例允许计算机辅助设计(CAD)软件用户以最小的模拟开销精确地对现实世界对象的接触行为进行建模。实施例根据梁单元模型的所指示横截面几何形状自动生成接触实体，以表示所述梁单元模型的表面的末端。基于自动生成的接触实体建立网格，以表示所述梁单元模型的所述表面的几何方面。然后执行模拟，其中根据所述梁单元模型的各方面约束所述网格，以确定所述现实世界对象的接触行为。

技术研发人员：M·斯皮内利,H·H·哈克尼斯
受保护的技术使用者：达索系统西姆利亚公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12