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    重庆时时彩360安全吗: 航空液压管路开发自动交互分析前处理???pdf

    关 键 词:
    航空 液压 管路 开发 自动 交互 分析 处理 ???
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610744403.6

    申请日:

    2016.08.26

    公开号:

    CN106372288A

    公开日:

    2017.02.01

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20160826|||公开
    IPC分类号: G06F17/50 主分类号: G06F17/50
    申请人: 伊顿上飞(上海)航空管路制造有限公司
    发明人: 马宁; 李凌; 管士飞; 夏晓屹; 王志强
    地址: 201323 上海市浦东新区祝桥镇金闻路12号3幢
    优先权:
    专利代理机构: 上海申新律师事务所 31272 代理人: 郭春远
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610744403.6

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.03.01|||2017.02.01

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    航空液压管路开发自动交互分析前处理???,在前处理??槭迪郑鹤远⒉牧鲜菘?,自动建立属性数据库,自动将实体管路几何转化为面管路几何,自动对管子端头进行几何填补,自动对不同管径管子进行材料属性赋值分配,自动捕捉卡箍与管子连接中心点,自动建立卡箍与管子之间的连接关系。兼顾不同组合工况对航空液压管路的应力特性的影响,在满足航空设计条件和材料强度要求前提下,借助对有限元分析的前处理??槎慰⒃谀诘姆椒?,实现避免重复建模的效果,即可通过更改指定路径文件夹下的输入文件就可以实现自动前处理、计算,并得到计算结果的有限元计算过程??梢约蟮亟谑」こ淌Φ氖奔?,并且避免人工的错误输入。

    权利要求书

    1.航空液压管路开发自动交互分析前处理???,其特征在于,在前处理??槭迪郑鹤远?br />建立材料数据库,自动建立属性数据库,自动将实体管路几何转化为面管路几何,自动对管
    子端头进行几何填补,自动对不同管径管子进行材料属性赋值分配,自动捕捉卡箍与管子
    连接中心点,自动建立卡箍与管子之间的连接关系。
    2.如权利要求1所述的航空液压管路开发自动交互分析前处理???,其特征在于,利用
    有限元分析软件ABAQUS和基于Python二次开发交互程序aircraft hydraulic system
    analysis automation solution(AHSAAS),完成航空液压管路前处理的二次开发;具体实
    施步骤分析如下所述:
    (1)考虑在压力载荷的作用下,三通接头连接管路中会产生等效压力载荷的影响,对系
    统中所有管路的两端进行有限元简化;对管路几何的序号进行提取,使同面几何数据线生
    成数据面;
    (2)在卡箍部件中心建立有限元分析所需要的数据参考点;提取卡箍模型圆形数据线,
    生成数据点;在该数据点上建立有限元参考节点;
    (3)综合考虑液压系统不同材料不同壁厚不同直径的管路,需要对管路系统的材料属
    性进行参数化输入;读取管路几何的几何数据线段信息,分类捕捉圆型线段信息,输出直径
    或者半径数据信息,与标准管路信息进行对比,检验管路直径与壁厚信息是否正确;同时建
    立材料库和属性库信息,建立不同直径不同材料的管路属性;
    (4)鉴于航空管路液压系统的管子特性,系统中薄壁管路为需要的管路组成。而且管子
    的直径与管子长度相比较是较小值,所以有限元分析中采用壳单元进行分析,可以大大节
    省计算时间,是进行分析计算中常用的单元类型;但是进入有限元分析流程中的管路模型
    是实体的几何数据,而有限元分析需要对实体模型进行面几何的提??;具体实现过程为,对
    液压管路系统的管子几何进行数据读取,归纳点、线、面、体信息,找出点、线、面、体信息的
    建模序号之间的关系;总结出管子内表面/外表面面信息数据,对余下的几何数据进行删
    除,从而得到面几何;
    (5)参考点reference points是应用ABAQUS进行有限元分析中经常用到的一类数据
    点,在液压管路系统分析中参考点的应用更是不可避免;参考点通常的建立方法为手动输
    入节点三个方向的坐标值,或者用鼠标执行操作几何体上的vertices点。通过建立交互窗
    口,用户给出需要建立参考点的部件的关键字,程序自动实现参考点建立;具体实施过程
    为:读取关键字信息,遍历所有部件名称进行配对,当配对完成时,读取所有匹配成功部件
    内部的数据点信息,并在相应数据点位置建立参考点,以供后续分析使用;
    (6)液压系统卡箍几何细节较多,若将所有卡箍进行有限元建模,那么模型体积庞大,
    计算成本较大,经过模拟计算,采用多点约束的连接方式模拟卡箍与管子之间的关系;具体
    实施过程为:通过(2)和(5)步骤之后,在已经建立好的参考点之间与管子之间自动建立多
    点约束;首先建立一个空间的球体,在球体覆盖区域与管子之间自动建立多点约束。
    3.如权利要求1所述的航空液压管路开发自动交互分析前处理???,其特征在于,启动
    ABAQUS有限元软件后,在菜单栏中选择plug-ins,看到AHSAAS即aircraft hydraulic
    system analysis automation solution,左侧为功能实现区,包括EdgeCover、
    GetDatumInClamp、SectionBuilder、TrimSolid2Shell、FindRF、TubeCouplingGnerator部
    分,右侧为对应的帮助文档;
    在前处理过程的交互界面,启动ABAQUS有限元软件后,在菜单栏中选择plug-ins,可以
    看到图中所示的AHSAAS,即aircraft hydraulic system analysis automation
    solution,左侧为功能实现区,包括EdgeCover、GetDatumInClamp、SectionBuilder、
    TrimSolid2Shell、FindRF、TubeCouplingGnerator部分,右侧为对应的帮助文档;
    在AHSAAS(aircraft hydraulic system analysis automation solution)用户界面,
    执行操作SectionBuilder后,按照不同的管路直径建立了属性库,AHSAAS-
    SectionBuilder,仅就铝材而言,建立直径0.25英寸、直径0.375英寸,一直到直径1.5inch
    的管子属性序列;
    执行操作TrimSolid2Shell后,实体管路部分体几何被删除,仅保留指定的内表面或者
    外表面;
    执行操作EdgeCover后,对管子的端部进行填补;自动建立了原形的封闭面;
    执行操作GetDatumInClamp后,自动在卡箍圆形中心管路穿过的位置建立了数据点;执
    行操作FindRF后,首先会弹出交互窗口,在输入了卡箍的几何名称关键字后,自动在所有卡
    箍上建立了参考点;
    执行操作TubeCouplingGenerator后,自动在参考点与管子之间建立了MPC多点约束,
    进一步的,点开Constraint Manager可以查看到所建立的连接信息。

    说明书

    航空液压管路开发自动交互分析前处理???/invention-title>

    技术领域

    本发明涉及IPC分类G06F电数字数据处理技术,尤其是航空液压管路开发自动交
    互分析前处理???。

    背景技术

    航空液压管路处于复杂的振动环境中,容易发生共振,严重的将导致管路损坏,影
    响飞行安全。以往泵出口能源系统管路设计均是凭经验,带有随意性,液压管路的动应力只
    能到系统设计结束,在真实铁鸟试验台上进行试验后测得,如果动应力超标,再重新更改设
    计,试验验证,导致系统研制周期加长。该液压管路系统分为吸油管路、回油管路和压油管
    路三部分。每条管路,由软管、硬管、管接头、卡箍和支座组成。其中压油管路是最容易发生
    破坏的管路,压油管路上的一段硬管处,管路的拐角处,卡箍上的螺栓处,都是分析的重点
    部位。

    航空液压管路设计通常需要借助有限元分析进行,例如,ABAQUS就是许多工程师
    的常用工具。

    ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单
    的线性分析到复杂庞大的非线性问题。ABAQUS包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单
    元库。并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、
    高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料,
    作为通用的模拟工具,ABAQUS除了能解决大量应力/位移结构问题,还可以模拟其他工程领
    域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学流体渗透/应力
    耦合分析及压电介质分析。

    ABAQUS有两个主求解器??椤狝BAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。ABAQUS还包
    含一个全面支持求解器的图形用户界面,即人机交互前后处理??椤狝BAQUS/CAE。ABAQUS
    对某些特殊问题还提供了专用??槔醇右越饩?。

    ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件,可以分析复杂的固体力学结构力
    学系统,特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。ABAQUS不但可以做
    单一零件的力学和多物理场的分析,同时还可以做系统级的分析和研究。ABAQUS的系统级
    分析的特点相对于其他的分析软件来说是独一无二的。由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟
    复杂系统的可靠性使得ABAQUS被各国的工业和研究中所广泛的采用。ABAQUS产品在大量的
    高科技产品研究中都发挥着巨大的作用。

    机械工业出版社2011-8-1,ISBN:9787111351559,曹金凤,王旭春,孔亮编著
    《Python语言在Abaqus中的应用》,中以翻译的帮助文件为主提供了较好的参考。

    技术人员研究发现abaqus query一个属性,在CAE界面中query后这些东西出现在
    message area中,用其他工具把这个属性读取,或者直接用Python命令query之后直接把
    query结果保存起来输出到某个文件中。要获取一个assembly的mass property,在abaqus
    中使用python实现的功能较为可行,即可实行提交多个job的功能。对象:Jobobject。使用:
    在源文件开始写上import job,源程序用mdb.jobs[name];使用名字为name的job对象。

    python、fortran、c++都适用于对于abaqus的二次开发,就Python而言,如附图1所
    示,因此做如参数化建模等前处理,以及如数据提取等后处理都很方便。此外,据分析,
    Fortran作为较早期的经典工作语言,稍前时代很多算法都是用Fortran编写的,多用来做
    一些如混凝土材料本构关系等子程序,而C++一般用来做后处理较常见。

    诚如以上介绍,要在abaqus实现可视化程序二次开发,需要使用Python。

    常用的ABAQUS二次开发方式有两种:

    (1)直接修改inp文件,这种方式需要对inp文件中大量的节点和单元进行操作,一
    般不建议采用inp文件进行二次开发,除非有特殊的关键字或标识符,其实关键字也可以用
    python语言来进行二次开发。采用inp文件进行二次开发数据量大,行数多,一旦发生问题
    难以检测错误原因;

    (2)采用abaqus语言,自编脚本,简单容易,非常适合初学者。

    基于abaqus语言的二次开发更像是word或excel里的VBA,只要通过录制一段宏文
    件,就可以简单迅速的完成一个模型的建立,当对这段宏文件进行修改,就可以完成对该模
    型的修改,非常适合有大量相同或类似模型的建立,防止用户一遍又一遍繁琐的建模操作。
    简单的步骤如下:

    1.在建模前先打开file--Macro Manager,然后新建一个宏文件,此时会弹出
    RecordMacro对话框;

    2.进行正常的cae建模;

    3.执行操作Record Macro对话框的Stop Mecording,此时命令栏会显示“Macro"
    Macroname"has been added to"E:\Temp\Macroname.py"”,前期任务完成;

    4.此时用文本编辑器打开此py文件,py文件中有些文字是没有用的,把“def
    Macro1...import connectorBehavior”都可以删掉,每行字前的空格都要去除;

    5.复制新生成的python文件,并对该文件中的参数进行修改,在提交给abaqus--
    cae就可以完成重复建模,如此可以无限重复,可见python语言的简单易用优势,需要指出:

    1.可以结合其它编程语言如VB、VC配合修改参数并生成py文件,使用更为灵活;

    2.生成py文件可以直接在cae中选择file-run script,选择生成的python文件;

    3.可以用python文件直接生成cae模型文件,可在py文件最后添加"mdb.saveAs
    (pathName='"***"')";

    4.可以通过cmd命令直接将py文件提交个abaqus内核,让abaqus进行运算,cmd命
    令为“Shell"C:\Windows\SysWOW64\cmd.exe/k abaqus cae noGUI="****".py",vbHide;
    等待abaqus运算的py语言"myJob.submit(consistencyChecking=OFF,atacheckJob=
    True)"。

    总之,Python是一种面向对象并具有动态语义特征的编程语言,是ABAQUS软件的
    标准设计语言。其主体框架由Python构成,利用Python语言可以编写适合需求的Script脚
    本程序。ABAQUS脚本接口是在Python语言的基础上进行的定制开发,其语法和操作与
    Python语言完全相同。并且ABAQUS脚本接口在Python语言的基础上又进行了扩展。例如,开
    发了Part、Property、Assembly等内核???,增加了500多种数据类型等。因此,ABAQUS脚本
    接口的对象模型将更加庞大和复杂。通过Python编写的脚本程序??梢灾苯佑階BAQUS内核
    进行通讯来完成各种操作。命令流运行后首先进入Python解释器与ABAQUS/CAE内核相连,
    经ABAQUS/CAE内核编译通过后才能运行。使用Python编写的脚本程序,用户可以实现自动
    化重复性作业、进行参数研究、创建和修改模型及模型数据库、访问结果数据库等功能。

    基于以上研究,更有价值的可能在于,利用Python语言编程对ABAQUS进行前处理
    的二次开发,可以实现航空液压管路设计优化。

    中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所在中国专利申请201310034279.0中
    公开一种液压管路动应力仿真分析系统及方法。本发明公开了一种液压管路动应力仿真分
    析系统及方法。该方法和系统能够分析管路系统的模态和工作环境下的动力响应,预测系
    统的固有频率和振型,获得结构的整体变形和应力,校核结构关键部位的刚度和强度。并最
    终在统一的软件平台下,实现管路的参数化建模、自动分析和结构修改后的重分析,辅助实
    现结构的振动抑制。

    之前,工程师都是通过图形用户界面(GUI)窗口进行有限元分析工作,例如,单击
    对话框中的OK或者Apply按钮后,GUI将自动生成一条脚本命令,通过Python解释器后才能
    进行到ABAQUS/CAE中执行。进入到ABAQUS/CAE中的命令将转换为INP文件,再经过ABAQUS/
    Standard隐式求解器或ABAQUS/Explicit显示求解器进行分析,最后得到输出数据库(ODB)
    文件。工程师进行一次管路系统分析,需要上万次执行操作鼠标和数据输入。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种航空液压管路开发自动交互分析前处理???,满足航空
    设计条件和材料强度要求,研究不同组合工况对航空液压管路的应力特性的影响,以增设
    二次开发形成有限元分析的前处理???,避免重复建模,其中涉及利用Python语言对
    ABAQUS前处理进行二次开发,仅通过更改指定路径文件夹下的输入文件就可以实现自动前
    处理、计算,并得到计算结果的有限元计算过程。

    本发明的目的将通过以下技术措施来实现:在前处理??槭迪郑鹤远⒉牧鲜?br />据库,自动建立属性数据库,自动将实体管路几何转化为面管路几何,自动对管子端头进行
    几何填补,自动对不同管径管子进行材料属性赋值分配,自动捕捉卡箍与管子连接中心点,
    自动建立卡箍与管子之间的连接关系。

    尤其是,利用有限元分析软件ABAQUS和基于Python二次开发交互程序aircraft
    hydraulic system analysis automation solution(AHSAAS),基于Python的ABAQUS二次
    开发交互程序aircraft hydraulic system analysis automation solution(AHSAAS),完
    成航空液压管路前处理的二次开发;具体实施步骤分析如下所述:

    (1)考虑在压力载荷的作用下,三通接头连接管路中会产生等效压力载荷的影响,
    对系统中所有管路的两端进行有限元简化;对管路几何的序号进行提取,使同面几何数据
    点生成数据面;

    (2)在卡箍部件中心建立有限元分析所需要的数据参考点;提取卡箍模型圆形数
    据线,生成数据点;在该数据点上建立有限元参考节点;

    (3)综合考虑液压系统不同材料不同壁厚不同直径的管路,需要对管路系统的材
    料属性进行参数化输入;读取管路几何的几何数据线段信息,分类捕捉圆型线段信息,输出
    直径或者半径数据信息,与标准管路信息进行对比,检验管路直径与壁厚信息是否正确;同
    时建立材料库和属性库信息,建立不同直径不同材料的管路属性;

    (4)鉴于航空管路液压系统的管子特性,系统中薄壁管路为需要的管路组成。而且
    管子的直径与管子长度相比较是较小值,所以有限元分析中采用壳单元进行分析,可以大
    大节省计算时间,是进行分析计算中常用的单元类型;但是进入有限元分析流程中的管路
    模型是实体的几何数据,而有限元分析需要对实体模型进行面几何的提??;具体实现过程
    为,对液压管路系统的管子几何进行数据读取,归纳点、线、面、体信息,找出点、线、面、体信
    息的建模序号之间的关系。总结出管子内表面/外表面面信息数据需要,对余下的几何数据
    进行删除,从而得到面几何;

    (5)参考点reference points是应用ABAQUS进行有限元分析中经常用到的一类数
    据点,在液压管路系统分析中参考点的应用更是不可避免;参考点通常的建立方法为手动
    输入节点三个方向的坐标值,或者用鼠标执行操作几何体上的vertices点。通过建立交互
    窗口,用户给出需要建立参考点的部件的关键字,程序自动实现参考点建立;具体实施过程
    为:读取关键字信息,遍历所有部件名称进行配对,当配对完成时,读取所有匹配成功部件
    内部的数据点信息,并在相应数据点位置建立参考点,以供后续分析使用;

    (6)液压系统卡箍几何细节较多,若将所有卡箍进行有限元建模,那么模型体积庞
    大,计算成本较大,经过模拟计算,采用多点约束的连接方式模拟卡箍与管子之间的关系。
    具体实施过程为:通过(2)和(5)步骤之后,在已经建立好的参考点之间与管子之间自动建
    立多点约束;首先建立一个空间的球体,在球体覆盖区域与管子之间自动建立多点约束。

    尤其是,启动ABAQUS有限元软件后,在菜单栏中选择plug-ins,看到AHSAAS
    (aircraft hydraulic system analysis automation solution),左侧为功能实现区,包
    括EdgeCover、GetDatumInClamp、SectionBuilder、TrimSolid2Shell、FindRF、
    TubeCouplingGnerator部分,右侧为对应的帮助文档;

    在前处理过程的交互界面,启动ABAQUS有限元软件后,在菜单栏中选择plug-ins,
    可以看到图中所示的AHSAAS(aircraft hydraulic system analysis automation
    solution),左侧为功能实现区,包括EdgeCover、GetDatumInClamp、SectionBuilder、
    TrimSolid2Shell、FindRF、TubeCouplingGnerator部分,右侧为对应的帮助文档。下面就其
    关联内容及所完成的功能;

    AHSAAS(aircraft hydraulic system analysis automation solution)用户界
    面,执行操作SectionBuilder后,按照不同的管路直径建立了属性库,AHSAAS-
    SectionBuilder,仅就铝材而言,建立直径0.25英寸、直径0.375英寸,一直到直径1.5inch
    的管子属性序列;

    执行操作TrimSolid2Shell后,实体管路部分几何被删除,仅保留指定的内表面或
    者外表面;

    执行操作EdgeCover后,对管子的端部进行填补;自动建立了原形的封闭面。

    执行操作GetDatumInClamp后,自动在卡箍圆形中心管路穿过的位置建立了数据
    点。执行操作FindRF后,首先会弹出交互窗口,在输入了卡箍的几何名称关键字后,自动在
    所有卡箍上建立了参考点。

    执行操作TubeCouplingGenerator后,自动在参考点与管子之间建立了MPC多点约
    束,进一步的,点开Constraint Manager可以查看到所建立的连接信息。

    本发明的优点和效果:兼顾不同组合工况对航空液压管路的应力特性的影响,在
    满足航空设计条件和材料强度要求前提下,借助包括利用Python语言对ABAQUS前处理进行
    二次开发在内的方法,实现避免重复建模的效果,即可通过更改指定路径文件夹下的输入
    文件就可以实现自动前处理、计算,并得到计算结果的有限元计算过程??梢约蟮亟谑」?br />程师的时间,并且避免人工的错误输入。

    附图说明

    图1为ABAQUS脚本接口与ABAQUS/CAE的通信关系。

    图2为本发明实施例1中前处理过程的交互界面示意图,即用户界面。

    图3为本发明实施例1中按照不同的管路直径建立了属性库。

    图4为本发明实施例1中实体管路部分几何被删除仅保留指定的内表面或者外表
    面示意图。

    图5为本发明实施例1中对管子的端部进行填补自动建立了原形的封闭面示意图。

    图6为本发明实施例1中自动在卡箍圆形中心管路穿过的位置建立数据点示意图。

    图7为本发明实施例1中输入卡箍的几何名称关键字后自动在所有卡箍上建立参
    考点示意图。

    图8为本发明实施例1中自动在参考点与管子之间建立了MPC多点约束,点开
    Constraint Manager可以查看到所建立的连接信息示意图。

    图9为本发明前处理??榱庸叵导胺治霾街枋疽馔?br />

    具体实施方式

    本发明原理在于,在前处理方面实现:自动建立材料数据库,自动建立属性数据
    库,自动将实体管路几何转化为面管路几何,自动对管子端头进行几何填补,自动对不同管
    径管子进行材料属性赋值分配,自动捕捉卡箍与管子连接中心点,自动建立卡箍与管子之
    间的连接关系。

    由于有限元分析软件ABAQUS的通用性,本发明试图通过基于ABAQUS方法的得到实
    现本发明的一种便捷途径。

    本发明利用有限元分析软件ABAQUS和基于Python二次开发交互程序aircraft
    hydraulic system analysis automation solution(AHSAAS),完成航空液压管路前处理
    的二次开发;在前处理方面实现:自动建立材料数据库,自动建立属性数据库,自动将实体
    管路几何转化为面管路几何,自动对管子端头进行几何填补,自动对不同管径管子进行材
    料属性赋值分配,自动捕捉卡箍与管子连接中心点,自动建立卡箍与管子之间的连接关系。

    下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

    实施例1:以航空液压系统机翼部分的管路系统分析为例,如附图1所示,ABAQUS脚
    本接口可以实现ABAQUS/CAE中的所有功能。如果通过脚本文件进行输入,可以极大地节省
    工程师的时间,并且避免人工的错误输入。

    利用Python语言对ABAQUS进行前处理二次开发的具体实施步骤分析如下所述:

    (1)EgdeCover:考虑在压力载荷的作用下,三通接头连接管路中会产生等效压力
    载荷的影响,对系统中所有管路的两端进行有限元简化;对管路几何的序号进行提取,使同
    面几何数据点生成数据面。

    (2)GetDatumInClamp:在卡箍部件中心建立有限元分析所需要的数据参考点;提
    取卡箍模型圆形数据线,生成数据点;在该数据点上建立有限元参考节点。

    (3)SectionBuilder:综合考虑液压系统不同材料不同壁厚不同直径的管路,需要
    对管路系统的材料属性进行参数化输入。读取管路几何的几何数据线段信息,分类捕捉圆
    型线段信息,输出直径或者半径数据信息,与标准管路信息进行对比,检验管路直径与壁厚
    信息是否正确。同时建立材料库和属性库信息,建立不同直径不同材料的管路属性。

    (4)TrimSolid2Shell:鉴于航空管路液压系统的管子特性,系统中薄壁管路为需
    要的管路组成。而且管子的直径与管子长度相比较是较小值,所以有限元分析中采用壳单
    元进行分析,可以大大节省计算时间,是进行分析计算中常用的单元类型。但是进入有限元
    分析流程中的管路模型是实体的几何数据,而有限元分析需要对实体模型进行面几何的提
    取。具体实现过程为,对液压管路系统的管子几何进行数据读取,归纳点、线、面、体信息,找
    出点、线、面、体信息的建模序号之间的关系。总结出管子内表面/外表面面信息数据需要,
    对余下的几何数据进行删除,从而得到面几何。

    (5)FindRF:参考点(reference points)是应用ABAQUS进行有限元分析中经常用
    到的一类数据点,在液压管路系统分析中参考点的应用更是不可避免。参考点通常的建立
    方法为手动输入节点三个方向的坐标值,或者用鼠标执行操作几何体上的vertices点。通
    过建立交互窗口,用户给出需要建立参考点的部件的关键字,程序自动实现参考点建立。具
    体实施过程为:读取关键字信息,遍历所有部件名称进行配对,当配对完成时,读取所有匹
    配成功部件内部的数据点信息,并在相应数据点位置建立参考点,以供后续分析使用。

    (6)TubeCouplingGenerator:液压系统卡箍几何细节较多,若将所有卡箍进行有
    限元建模,那么模型体积庞大,计算成本较大,经过模拟计算,采用多点约束的连接方式模
    拟卡箍与管子之间的关系。具体实施过程为:通过(2)和(5)步骤之后,在已经建立好的参考
    点之间与管子之间自动建立多点约束。首先建立一个空间的球体,在球体覆盖区域与管子
    之间自动建立多点约束。

    前述中,如图2所示,为前处理过程的交互界面,启动ABAQUS有限元软件后,在菜单
    栏中选择plug-ins,可以看到途中所示的AHSAAS(aircraft hydraulic system analysis
    automation solution),左侧为功能实现区,包括EdgeCover、GetDatumInClamp、
    SectionBuilder、TrimSolid2Shell、FindRF、TubeCouplingGnerator几个部分。右侧为对应
    的帮助文档。下面就其关联内容及所完成的功能,进行阐述。

    AHSAAS(aircraft hydraulic system analysis automation solution)用户界
    面,就其关联内容及所完成的功能,执行操作SectionBuilder后,按照不同的管路直径建立
    了属性库,如附图3所示,仅就铝材而言,建立了直径0.25英寸、直径0.375英寸,一直到直径
    1.5inch的管子属性序列。

    前述中,如附图4所示,执行操作TrimSolid2Shell后,实体管路部分几何被删除,
    仅保留指定的内表面或者外表面。

    前述中,如附图5所示,执行操作EdgeCover后,对管子的端部进行填补。自动建立
    了原形的封闭面。

    前述中,如附图6所示,执行操作GetDatumInClamp后,自动在卡箍圆形中心管路穿
    过的位置建立了数据点。执行操作FindRF后,首先会弹出交互窗口,在输入了卡箍的几何名
    称关键字后,自动在所有卡箍上建立了参考点。

    前述中,如附图7所示,执行操作TubeCouplingGenerator后,自动在参考点与管子
    之间建立了MPC多点约束,进一步的,如附图8所示,点开Constraint Manager可以查看到所
    建立的连接信息。

    为了方便使用和保证如前所述方法实证易于理解和重现,本实施例提供部分源代
    码如下:







    本发明中,针对航空管路液压系统分析复杂性的特点,评估管路系统的应力行为,
    为保证设计质量以及管路系统交付提供了完备的技术支持。通过对ABAQUS软件前后处理进
    行二次开发,利用Python语言编写脚本程序,使用户能够对航空管路液压系统分析过程中
    实现自动化操作,解决了管路系统分析过程中前后处理中复杂的重复性工作,扩展了
    ABAQUS软件的应用。实用性强,提高分析效率30%以上,界面友好,操作方便,在封装后的界
    面进行执行操作,即可实现对管路系统的大部分前处理工作。实现了材料库自动建立、属性
    库自动建立、面几何自动生成、卡箍关键点自动生成、管子与卡箍连接关系自动建立等复杂
    和关键的前处理过程。极大地简化了管路系统的有限元分析过程。也为在飞机其他系统或
    者其他工业技术领域中的应用提供了指导和借鉴。

    本发明中,兼顾不同组合工况对航空液压管路的应力特性的影响,在满足航空设
    计条件和材料强度要求前提下,借助包括利用Python语言对ABAQUS前处理进行二次开发在
    内的方法,避免重复建模,即可通过更改指定路径文件夹下的输入文件就可以实现自动前
    处理、计算,并得到计算结果的有限元计算过程。

    关于本文
    本文标题:航空液压管路开发自动交互分析前处理???pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6013828.html

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