×

集成结构设计过程的实现:分析适用的几何建模和等几何分析。 (英语) Zbl 1216.65019号

摘要:结构形状的复杂性不断增加,对更详细和精确的数值模拟的需要,以及更短的产品开发时间,都要求在设计软件环境中进行紧密联系的交互,因为几何设计和结构分析这两个领域都依赖于彼此的结果。因此,本文提出了一种基于非均匀有理B样条(NURBS)的计算机辅助设计环境和基于NURBS的等几何分析的集成设计过程,并从力学角度加以证实。
本文的研究集中于薄壁结构。本文确定了几个问题,例如与应用有限元类型相关的连续性条件,这些问题是由集成设计过程中几何建模的挑战增加引起的,并讨论了解决策略。此外,还导出了通用分析软件建模指南。本文最后举例说明了结构件的完整集成结构设计过程。

MSC公司:

65D17号 计算机辅助设计(曲线和曲面建模)
74K99型 薄体、结构
74S30型 固体力学中的其他数值方法(MSC2010)

软件:

ISOGAT公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bazilevs Y.、Calo V.M.、Cottrell J.A.、Evans J.A.、Hughes T.J.R.、Lipton S.、Scott M.A.、Sederberg T.W.:使用T样条的等角分析。计算。方法应用。机械。工程199、229–263(2010)·Zbl 1227.74123号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.02.036
[2] Bazilevs Y.、Calo V.M.、Hughes T.J.R.、Zhang Y.:等几何流体-结构相互作用:理论、算法和计算。计算。机械。43, 3–37 (2008) ·Zbl 1169.74015号 ·doi:10.1007/s00466-008-0315-x
[3] Bazilevs Y.,Calo V.M.,Zhang Y.,Hughes T.J.R.:等几何流体-结构相互作用分析及其在动脉血流中的应用。计算。机械。38, 310–322 (2006) ·Zbl 1161.74020号 ·doi:10.1007/s00466-006-0084-3
[4] Bazilevs Y.,Hughes T.J.R.:基于Nurbs的等几何分析,用于计算旋转部件的流量。计算。机械。43, 143–150 (2008) ·Zbl 1171.76043号 ·doi:10.1007/s00466-008-0277-z
[5] Bazilevs Y.,Beirão da Veiga L.,Cottrell J.A.,Hughes T.J.R.,Sangalli G.:等几何分析:h精细网格的近似、稳定性和误差估计。数学。模型方法应用。科学。7, 1031–1090 (2006) ·Zbl 1103.65113号 ·doi:10.1142/S021820506001455
[6] Benson D.、Bazilevs Y.、Hsu M.C.、Hughes T.J.R.:等几何壳体分析:ReissnerMindlin壳体。计算。方法应用。机械。工程199、276–289(2010)·Zbl 1227.74107号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.05.011
[7] Bischoff M.、Wall W.A.、Bletzinger K.U、Ramm E.:薄壁结构的模型和有限元。收录:Stein,E.,de Borst,R.,Hughes,T.(eds)计算力学百科全书,第2卷,固体,结构,威利,纽约(2004)
[8] K.U.Bletzinger:板块理论。收录:课堂讲稿(2008)
[9] Blinn J.:你能用多少种方法画一个圆?。IEEE计算。图表。申请。7(8),39–44(1987)·doi:10.1010/MCG.1987.276918
[10] Buffaa A.、Cho D.、Sangalli G.:与某些特定T网格相关的T样条混合函数的线性独立性。计算。方法应用。机械。工程1991437-1445(2010)·Zbl 1231.65027号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.12.004
[11] Cirak F.、Scott M.、Antonsson E.、Schröder P.:使用细分的薄壳结构的集成建模、有限元分析和工程设计。计算。辅助设计34,137–148(2002)·doi:10.1016/S0010-4485(01)00061-6
[12] Cohen E.、Martin T.、Kirby R.M.、Lyche T.和Riesenfeld R.:分析软件建模:了解等几何分析建模中的质量考虑。计算。方法应用。机械。工程199、334–356(2010)·Zbl 1227.74109号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.09.010
[13] Cohen E.、Riesenfeld R.F.、Elber G.:《样条曲线几何建模:简介》。AK Peters,Natick(2001)·Zbl 0980.65016号
[14] Cottrell J.A.、Hughes T.J.R.、Bazilevs Y.:等几何分析:面向CAD和FEA的集成。奇切斯特·威利(2009)·Zbl 1378.65009号
[15] Cottrell J.A.、Hughes T.J.R.、Real A.:等几何结构分析中的精细化和连续性研究。计算。方法应用。机械。工程196、4160–4183(2007)·Zbl 1173.74407号 ·doi:10.1016/j.cma.2007.04.007
[16] Cottrell J.A.、Real A.、Bazilevs Y.、Hughes T.J.R.:结构振动的等几何分析。计算。方法应用。机械。工程195、5257–5296(2006)·Zbl 1119.74024号 ·doi:10.1016/j.cma.2005.09.027
[17] Dörfel M.R.,Jüttler B.,Simeon B.:用T样条局部h精化进行自适应等几何分析。计算。方法应用。机械。工程199、264–275(2010)·Zbl 1227.74125号 ·doi:10.1016/j.cma.2008.07.012
[18] Evans J.、Bazilevs Y.、Babuŝka I.、Hughes T.J.R.:等几何fnite元素法k版的n宽度、超英寸和最佳比率。计算。方法应用。机械。工程1981726-1741(2009)·Zbl 1227.65093号 ·doi:10.1016/j.cma.2009年9月1.021日
[19] Farin G.:CAGD曲线和曲面,第5版。Morgan Kaufmann,Los Altos(2002)
[20] Farin G.、Hoschek J.、Kim M.S.:《计算机辅助几何设计手册》。Elsevier,阿姆斯特丹(2002)·兹比尔1003.68179
[21] Hoppe,H.、DeRose,T.、Duchamp,T.,McDonald,J.、Stuetzle,W.:网格优化。摘自:SIGGRAPH’93:第20届计算机图形和交互技术年会论文集,第19-26页。ACM,纽约(1993年)。数字对象标识代码:10.1145/166117.166119
[22] Hughes T.J.R.、Cottrell J.A.、Bazilevs Y.:等几何分析:CAD、有限元、NURBS、精确几何和网格细化。计算。方法应用。机械。工程194、4135–4195(2005)·Zbl 1151.74419号 ·doi:10.1016/j.cma.2004.10.008
[23] Hughes T.J.R.,Reali A.,Sangalli G.:基于NURBS的等几何分析的有效求积。计算。方法应用。机械。工程199301-313(2010)·Zbl 1227.65029号 ·doi:10.1016/j.cma.2008.12.004
[24] Kagan P.,Fischer A.:使用B样条有限元的基于机械的集成CAE系统。计算。辅助设计32(8-9),539-552(2000)·Zbl 1206.65050号 ·doi:10.1016/S0010-4485(00)00041-5
[25] Kiendl,J.、Bazilevs,Y.、Hsu,M.C.、Wüchner,R.、Bletzinger,K.U.:由多个补丁组成的基尔霍夫-洛夫壳结构等几何分析的弯曲条带法。计算。方法应用。机械。工程(2010)。doi:10.1016/j.cma.2010.03.029·Zbl 1231.74482号
[26] Kiendl J.、Bletzinger K.U.、Linhard J.、Wüchner R.:基尔霍夫-洛夫元素的等几何壳体分析。计算。方法应用。机械。工程198、3902–3914(2009)·Zbl 1231.74422号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.08.013
[27] Kim H.J.、Seo Y.D.、Youn S.K.:修剪CAD曲面的等几何分析。计算。方法应用。机械。工程198、2982–2995(2009)·Zbl 1229.74131号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.05.004
[28] Linhard J.,Wüchner R.,Bletzinger K.U.:“升级”膜到壳-CEG自由旋转壳单元及其在结构分析中的应用。有限元素。分析。设计44、63–74(2007)·doi:10.1016/j.finel.2007.09.001
[29] Lipton S.、Evans J.A.、Bazilevs Y.、Elguedj T.、Hughes T.J.R.:等几何结构离散在严重网格畸变下的稳健性。计算。方法应用。机械。工程199,357–373(2010)·Zbl 1227.74112号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.01.022
[30] Piegl L.,Tiller W.:有理B样条圆的集合。计算。图表。申请。IEEE 9,48–56(1989)·数字对象标识代码:10.1109/38.35537
[31] Piegl L.,Tiller W.:《NURBS手册》,第2版。柏林施普林格(1997)
[32] 罗杰斯·D.F.:从历史角度介绍NURBS。圣地亚哥学术出版社(2001)
[33] Schumaker L.L.:样条函数:基本理论。剑桥大学出版社,剑桥(2007)·Zbl 1123.41008号
[34] Sederberg T.W.、Finnigan G.T.、Li X.、Lin H.、Ipson H.:水密修整NURBS。ACM Trans。图表。27(3), 1–8 (2008) ·数字标识代码:10.1145/1360612.1360678
[35] Sederberg T.W.、Zheng J.、Bakenov A.、Nasri A.:T样条和T-NURCC。ACM事务处理。图表。22(3), 477–484 (2003) ·doi:10.1145/882262.882295
[36] Wall W.,Frenzel M.,Cyron C.:等几何结构形状优化。计算。方法应用。机械。工程197、2976–2988(2008)·Zbl 1194.74263号 ·doi:10.1016/j.cma.2008.01.025
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。