鸟撞分析模型实体单元节点获取方法、装置、设备和介质与流程

本公开一般地有限元模拟，特别地涉及鸟撞分析模型实体单元节点获取方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、有限元分析(finite element analysis，fea)软件可以帮助研究人员减少在产品或者流程的设计、优化或控制环节中，原型测试的原型数量和测试次数。有限元仿真分析带来的不仅仅是成本的降低，更重要的是在激烈的市场竞争中赢得优势，为研发投入带来了更大的回报。

2、为了研究金属材料风扇转子叶片鸟撞击破坏模式，掌握旋转状态下叶片鸟撞损伤的演化规律和瞬态动力学响应，虚拟仿真验证是重要的技术手段。因此，可以通过有限元分析模型来对该项目进行模拟。

3、当鸟撞分析模型采用实体单元进行叶片剖分和建模仿真时，需要对特定节点施加约束或者载荷，由于叶片及叶轮的空间曲面特征，对于复杂空间，要想选取表面节点非常困难，通常需要逐个点选获取，效率低下。这样的选择方式是基于节点而进行的，不能基于几何来进行选择。而且，这样基于节点的约束施加效率太低，无法快速建立约束，导致模型模拟精度和速度均受到影响。

4、因此，需要一种易于实现且高效的鸟撞发动机叶片有限元模型生成的方案。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种鸟撞分析模型实体单元节点获取方法、装置、设备和介质，以至少部分地解决目前的技术中存在的问题。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种鸟撞分析模型实体单元节点获取方法，用于所述实体单元的复杂空间，所述方法包括：基于实体单元有限元网格，获取对应于所述实体单元的多个表面网格；基于相邻的多个所述表面网格得到一组面片，其中所述一组面片中的每个面片具有相同特征；响应于接收到用户针对所述复杂空间的位置选择操作，确定与所述位置相对应的所述一组面片中的相应面片；以及确定所述相应面片上的节点。

3、在一些实施例中，所述复杂空间包括发动机轮轴内表面、发动机轮轴外表面、矩形工具无法捕捉的几何表面、以及圆形工具无法捕捉的几何表面中的一者或多者。

4、在一些实施例中，基于实体单元有限元网格，获取对应于所述实体单元的多个表面网格包括：剔除所述实体单元有限元网格的内部网格。

5、在一些实施例中，基于相邻的多个所述表面网格得到一组面片包括：对多个所述表面网格进行特征分割得到所述一组面片。

6、在一些实施例中，所述相同特征包括如下中的至少一者：所述面片中的各个网格之间的相邻关系或不同的所述面片之间的相邻关系；所述面片中的各个网格之间具有小于预定阈值的表面曲率或不同的所述面片之间具有小于预定阈值的表面曲率；所述面片中的各个网格之间具有小于预定阈值的光滑表面过渡率或不同的所述面片之间具有小于预定阈值的光滑表面过渡率。

7、在一些实施例中，所述方法还包括：响应于接收到所述一组面片中的相应面片被选中，确定挂载在所述相应面片上的节点；以及对所述节点施加约束。

8、根据本公开的第二方面，提供了一种鸟撞分析模型实体单元节点获取装置，用于所述实体单元的复杂空间，所述装置包括：表面网格获取模块，被配置为基于实体单元有限元网格，获取对应于所述实体单元的多个表面网格；面片获取模块，被配置为基于相邻的多个所述表面网格得到一组面片，其中所述一组面片中的每个面片具有相同特征；面片确定模块，被配置为响应于接收到用户针对所述复杂空间的位置选择操作，确定与所述位置相对应的所述一组面片中的相应面片；以及节点确定模块，被配置为确定所述相应面片上的节点。

9、在一些实施例中，所述复杂空间包括发动机轮轴内表面、发动机轮轴外表面、矩形工具无法捕捉的几何表面、以及圆形工具无法捕捉的几何表面中的一者或多者。

10、在一些实施例中，表面网格获取模块还被配置为：剔除所述实体单元有限元网格的内部网格。

11、在一些实施例中，面片获取模块还被配置为：对多个所述表面网格进行特征分割得到所述一组面片。

12、在一些实施例中，所述相同特征包括如下中的至少一者：所述面片中的各个网格之间的相邻关系或不同的所述面片之间的相邻关系；所述面片中的各个网格之间具有小于预定阈值的表面曲率或不同的所述面片之间具有小于预定阈值的表面曲率；所述面片中的各个网格之间具有小于预定阈值的光滑表面过渡率或不同的所述面片之间具有小于预定阈值的光滑表面过渡率。

13、在一些实施例中，该装置还被配置为：响应于接收到所述一组面片中的相应面片被选中，确定挂载在所述相应面片上的节点；以及对所述节点施加约束。

14、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该设备包括：存储器和处理器；其中所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现根据本公开第一方面的方法。

15、根据本公开的第四方面，提供了一种非瞬态计算机可读存储介质，其上存储有一条或多条计算机指令，其中所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现根据本公开第一方面所述的方法。

16、根据本公开的各个实施例至少可以实现如下技术效果：提供了一种对表面网格进行特征分割的新手段，实现从手动节点的选择到基于几何特征分割面的复杂空间的选择，避免逐点对节点进行选取，显著提升节点选择效率；基于快速节点的约束施加，能够快速建立约束，显著提升建模和模拟效率。

17、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

技术特征：

1.一种鸟撞分析模型实体单元节点获取方法，用于所述实体单元的复杂空间，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的鸟撞分析模型实体单元节点获取方法，其特征在于，所述复杂空间包括发动机轮轴内表面、发动机轮轴外表面、矩形工具无法捕捉的几何表面、以及圆形工具无法捕捉的几何表面中的一者或多者。

3.根据权利要求1所述的鸟撞分析模型实体单元节点获取方法，其特征在于，基于实体单元有限元网格，获取对应于所述实体单元的多个表面网格包括：剔除所述实体单元有限元网格的内部网格。

4.根据权利要求1所述的鸟撞分析模型实体单元节点获取方法，其特征在于，基于相邻的多个所述表面网格得到一组面片包括：对多个所述表面网格进行特征分割，得到所述一组面片。

5.根据权利要求1所述的鸟撞分析模型实体单元节点获取方法，其特征在于，所述相同特征包括如下中的至少一者：

6.根据权利要求1所述的实体单元节点获取方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种鸟撞分析模型实体单元节点获取装置，用于所述实体单元的复杂空间，其特征在于，所述装置包括：

8.一种电子设备，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有一条或多条计算机指令，其中所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现根据权利要求1至6中任一项所述的方法。

技术总结
本申请属于有限元模拟技术领域，本公开涉及鸟撞分析模型实体单元节点获取方法、装置、设备和介质。该方法用于所述实体单元的复杂空间，并且方法包括：基于实体单元有限元网格，获取对应于所述实体单元的多个表面网格；基于相邻的多个所述表面网格得到一组面片，其中所述一组面片中的每个面片具有相同特征；响应于接收到用户针对所述复杂空间的位置选择操作，确定与所述位置相对应的所述一组面片中的相应面片；以及确定所述相应面片上的节点。以此方式，能够对表面网格进行快速分割，并且在复杂曲面特征中快速选中复杂表面节点，从而快速施加约束。

技术研发人员：刘永泉,张海洋,曹航,杜少辉,万福磊,任磊,崔亚辉,曹琬婷
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15