仿真分析规范建设的技术路线
对于CAE仿真分析规范建设项目,可以从以下几个方面来说明技术实现路线,说明技术实现方案:
1)CAE规范编制方法制定;
2)CAE通用规范制定;
3)CAE具体业务分析规范;
4)CAE业务作业指导书规范编制;
5)规范编制中应用的CAE软件二次开发模版定制。
1、CAE规范编制方法制定
CAE 规范编制方法研究即建立CAE规范的标准。可以从以下方面入手:
• CAE分析规范的框架体系;
• CAE分析规范的格式及编号规则;
• CAE分析规范构建流程与质量保证体。
另外结合企业产品的CAE分析工作,PLM产品数据管理等平台软件,进行相应的CAE规范编制方法建立。同时需要参考相关设计规范和行业标准,具体细节内容需要和项目实施方和企业沟通协商。
2、CAE通用规范制定
依据CAE仿真分析数值理论、相关力学学科理论、结合企业具体产品及分析类型、行业设计规范、参考其他行业(主要是汽车行业—比较成熟)的CAE仿真分析技术,建立企业自己的CAE 分析通用规范。
该规范包括:
• 模型简化原则;
• 网格划分原则;
• 边界条件处理原则;
• 后处理结果提取原则;
• 静强度、刚度、疲劳寿命等CAE分析的通用规范建立。
其中规范建立要包含理论依据,CAE软件如何操作执行实现,结合相关航空、机械等规范等内容。
详细内容需要根据企业自身的特点来确定。一般结构分析方面包括:有限元分析建模规范、分析工况规范、强度评价规范、屈曲分析规范、模态分析规范、结构优化规范、热应力分析规范等,CFD传热分析规范等等。CAE分析规范参考相关行业规范来进行,可以参考行业标准、机械设计标准等。
3、CAE具体业务分析规范
参照通用规范,对于企业设计产品分类,并且将每种产品的具体分析工作建立分析标准。比如燃气轮机的机匣,通过梳理机匣所要进行的分析种类,建立机匣的具体业务分析规范,如:机匣强度分析规范、机匣振动分析规范。规范内容包含从前处理、载荷边界、结果评价及报告处理等方面。
4、CAE业务作业指导书规范编制
针对具体的型号产品开展CAE作业指导书规范编写,完成典型产品的CAE业务分析作业指导规范。对于具体的产品型号,做到作业指导书包括全面,包含详尽的分析内容。
作业指导书中涉及到软件可以自动完成的部分需要进行相应的二次开发。
作业指导书能够合理有效的完成相关分析工作,指导工程师进行高质量的分析,保证分析结果的一致性和完整性。
撰写作业指导书的目的主要是通过定义在软件环境下进行不同分析的最佳实践方法,为工作人员进行相关分析提供指导,以实现分析工作的规范性, 缩短分析的时间, 提高产品的性能。
作业指导书包含如下内容:
• 此分析需要做哪些数据准备?
• 此分析需要做哪些软硬件准备?
• 分析的过程是怎样的?
• 如何管理分析的结果?
• 分析结果如何评估?
• 如何输出评估报告?
格式:
文档表述清晰、明确、完整。图文并茂,尽量多提供带有注释的图片。某些典型操作可以提供视频,作为附件的组成部分,并在文档内提供链接和说明。典型示例可以提供模型等文档,作为附件的组成部分,并在文档内提供链接和说明,以便于其他人员学习和验证。
5、规范编制中应用的CAE软件二次开发模版定制
• 建立仿真分析规范的CAE软件工具采用企业现有的CAE工具。结合现有的CAE工具、PLM系统,需要进行二次开发的部分则要进行相应的二次开发。
• 向导式仿真流程:根据企业仿真业务的类型,结合目前现有的CAE软件,搭建向导式仿真流程及界面定制化开发,达到仿真分析步骤标准化。从而使相同的仿真问题,有固化的仿真分析方法及流程,达到不同的人完成同类仿真分析的结果可靠,提高仿真分析的效率;
• 具体仿真业务高效模板定制:搭建参数化仿真机制,对于几何清理、网格划分、材料参数定义、工况设置、求解器求解、后处理报告编制等具体仿真业务工作采用自动化和半自动化来处理。全自动化处理的交由后台调用软件自动执行,部分不能全自动化处理的,采用定制化交互式导航自动处理来完成;
• 仿真经验知识库:将仿真经验等相关内容集成在仿真模板中形成仿真经验知识库,使工程师在分析过程中能随时进行参考,提高仿真的效率和精度,确保仿真分析的统一性。知识库内容包括:CAE仿真建模规范(包括模型处理中的几何简化原则、网格划分原则、质量检查原则、材料赋值等)、CAE仿真边界处理规范、CAE仿真载荷施加规范、CAE仿真结果评价规范等、典型分析处理经验知识等。