基于 ANSYS 環境的參數化有限元建模

參數化建模是指先用一組參數來定義幾何圖形( 體素 ) 尺寸數值并約束尺寸關系 , 然后提供給設計者進行幾何造型使用。它的主題思想是用幾何約束、數學方程與關系來說明產品模型的形狀特征 , 從而得到一簇在形狀或功能上具有相似性的設計方案。產品設計的目的是為了滿足工業生產、科學研究和實際生活的需要。對于實際需要提出的各種各樣的要求 , 工業產品在功能上 , 型號上都要不斷的進行改進。如果以往的設計不能滿足功能的要求 , 就要重新設計產品 ; 如果僅是應用工況的不同造成的產品在尺寸方面的不同 , 只需要開發不同尺寸型號的產品就可以了。對于系列化、通用化和標準化的定型產品 , 如模具、夾具、液壓缸、閥門等 , 這些產品設計所采用的數學模型及產品的結構都是相對固定不變的 , 所不同的只是產品的結構尺寸有所差異 , 而結構尺寸的差異是由于相同數目及類型的已知條件在不同規格的產品設計中取不同值造成的。對于這類產品進行設計時 , 采用參數化建模方法對尺寸進行替換 , 這樣對于不同結構尺寸的產品只需要改變相應參數化尺寸的值就可以自動迅速的得到產品的模型 , 省去了大量重復過程 , 提高了設計生產效率。基于此優點 , 參數化建模的思想與功能在諸多 CAD軟件中得到應用實現。然而 , 在許多三維 CAD 軟件產品中建立的三維參數化模型導入有限元分析軟件后很難保持參數化的特征 , 對于有限元優化設計帶來困難。