有限元模型的共面单元提取方法、系统、设备及介质与流程

本申请涉及仿真，尤其涉及有限元模型的共面单元提取方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、对有限元模型进行前处理或对有限元结果进行后处理统计时，时常需要对模型中的单元(网格)进行操作，如前处理时选择模型某一单元进行边界条件施加，或后处理时对模型中位于同一表面区域的单元进行归组，其中，表面区域可为平面区域或曲面区域，而规组中的单元可互称共面单元。

2、相关技术中，提取某单元的共面单元往往需要依靠工程师的经验手动实验，效率较低且影响了后续的处理操作；例如，后续对某组共面单元的物理属性进行统计或对其进行单独的云图可视化展示。

技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种有限元模型的共面单元提取方法、系统、设备及介质，该方法能够对有限元模型中某表面单元的相邻的共面单元进行快速提取。

2、本申请第一方面提供一种有限元模型的共面单元提取方法，包括：

3、确定有限元模型的各表面单元中的起始单元；

4、获取所述起始单元的相邻单元集；所述相邻单元集包括与所述起始单元具有公共节点的表面单元；

5、提取所述相邻单元集中的目标单元，所述目标单元满足所述起始单元对应的共面条件；所述共面条件为两个表面单元之间的法向量夹角或平面夹角小于给定容差。

6、可选的，所述确定有限元模型的各表面单元中的起始单元前，还包括：

7、基于有限元模型的模型数据获取每一表面单元的法向量；

8、获取所述有限元模型中各表面单元的单元编号；

9、依次构建每一所述表面单元对应的法向量与所述单元编号之间的索引关系。

10、可选的，其特征在于，所述提取所述相邻单元集中的目标单元，包括：

11、获取所述起始单元的法向量以及所述相邻单元集中各表面单元的法向量；

12、分别计算所述起始单元与所述相邻单元集中每一表面单元之间的法向量夹角或平面夹角；

13、提取所述法向量夹角或平面夹角小于给定容差的表面单元，得到目标单元。

14、可选的，所述方法还包括：

15、构建临时单元集和共面单元集；所述临时单元集包括所述目标单元；所述共面单元集包括所述起始单元以及目标单元；

16、提取所述临时单元集中的目标单元作为待拾取单元；

17、剔除所述临时单元集中被提取的目标单元；

18、获取所述待拾取单元的拾取单元集；所述拾取单元集与所述共面单元集互斥，所述拾取单元集为空集，或者包括与所述待拾取单元具有公共节点的表面单元；

19、若所述拾取单元集为非空集，提取所述拾取单元集中与所述待拾取单元满足所述共面条件的新的目标单元；

20、当提取到新的目标单元时，分别添加所述新的目标单元至所述临时单元集和共面单元集；

21、若所述临时单元集为非空集，返回执行提取所述临时单元集中的目标单元作为待拾取单元的操作。

22、可选的，在仿真软件的显示界面的模型显示区域中显示所述有限元模型，所述方法还包括：

23、在所述显示区域中隐藏所述有限元模型中所述共面单元集对应的全部表面单元。

24、可选的，所述方法还包括：

25、确定所述有限元模型的表面单元。

26、可选的，所述确定有限元模型的各表面单元中的起始单元，包括：

27、接收用户在所述有限元模型中的起始单元选取操作；

28、确定与所述起始单元选取操作对应的有限元模型中相应的表面单元作为起始单元。

29、本申请第二方面提供一种有限元模型的共面单元提取系统，包括：

30、起始单元确定模块，用于确定有限元模型的各表面单元中的起始单元；

31、相邻单元获取模块，用于获取所述起始单元的相邻单元集；所述相邻单元集包括与所述起始单元具有公共节点的表面单元；

32、目标单元获取模块，用于提取所述相邻单元集中的目标单元，所述目标单元满足所述起始单元对应的共面条件；所述共面条件为两个表面单元之间的法向量夹角或平面夹角小于给定容差。

33、本申请第三方面提供一种电子设备，包括：

34、处理器；以及

35、存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

36、本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

37、本申请提供的共面单元提取方法，首先确定有限元模型的各表面单元中的起始单元；其次获取所述起始单元的相邻单元集；最后提取所述相邻单元集中的目标单元，所述目标单元满足所述起始单元对应的共面条件。

38、本申请所提供的技术方案，能够在不同形状、类型的有限元模型中，快速提取出某一表面单元的相邻的共面单元，与凭借用户经验进行手动选取相比效率更高，并且基于此可完成大型有限元模型的共面单元快速拾取操作，对于简化有限元模型的前后处理操作，提升共面单元选择归组效率，具有重要意义。

39、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种有限元模型的共面单元提取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的有限元模型的共面单元提取方法，其特征在于，所述确定有限元模型的各表面单元中的起始单元前，还包括：

3.根据权利要求2所述的有限元模型的共面单元提取方法，其特征在于，所述提取所述相邻单元集中的目标单元，包括：

4.根据权利要求1-3任一项所述的有限元模型的共面单元提取方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的有限元模型的共面单元提取方法，其特征在于，在仿真软件的显示界面的模型显示区域中显示所述有限元模型，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的有限元模型的共面单元提取方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的有限元模型的共面单元提取方法，其特征在于，所述确定有限元模型的各表面单元中的起始单元，包括：

8.一种有限元模型的共面单元提取系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请公开一种有限元模型的共面单元提取方法、系统、设备及介质，涉及仿真技术领域，方法包括：首先确定有限元模型的各表面单元中的起始单元；其次获取所述起始单元的相邻单元集；最后提取所述相邻单元集中的目标单元，所述目标单元满足所述起始单元对应的共面条件；其中，所述相邻单元集包括与所述起始单元具有公共节点的表面单元；所述共面条件为两个表面单元之间的法向量夹角或平面夹角小于给定容差。本申请所提供的技术方案，在获取与起始单元相邻的共面单元时，只需提前设定好共面条件即可，与相关技术中凭借经验手动添加相比速度更快，准确度更高。

技术研发人员：杨升华,刘健健,李元林
受保护的技术使用者：安世亚太科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31