空间科学实验柜标准模块建模自动化及仿真方法研究

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针对空间科学实验柜内部标准模块的有限元分析过程的重复性,本文基于HyperMesh的二次开发功能,开发出了适用于空间科学实验柜标准模块的建模自动化系统。空间科学实验柜标准模块主要包括各种有效载荷机箱模块。该建模自动化系统涵盖了机箱的静力学分析和模态分析等过程,可以自动完成有限元分析过程中的模型自动导入、几何模型清理、有限元网格划分、单元属性的创建、调用Nastran进行求解等过程。该系统以Nastran作为求解器,基于HyperMesh的二次开发功能,综合使用Tcl/Tk语言、HyperMesh API函数、Process Studio流程编辑器等多种工具进行开发。为空间科学实验柜标准模块的有限元建模分析提供了一种新的方法,提高仿真效率。
  本文介绍了有限元分析过程中主要用到的分析软件HyperMesh和Nastran的优点,以及如何综合利用HyperMesh和Nastran软件进行空间科学实验柜标准模块的有限元建模分析;建立了一套基于HyperMesh和Nastran综合进行有限元分析的流程。
  本文针对标准模块的建模自动化系统的设计与开发过程,研究了HyperMesh二次开发常用的工具和方法,根据标准模块的静力学分析、模态分析等有限元分析流程,规划了自动化建模步骤,为后续标准模块建模自动化系统的开发提供了基础。
  最后基于HyperMesh的二次开发功能,以空间科学实验柜标准模块的有限元分析为应用背景,以Process Studio作为主要的开发工具,综合利用多种二次开发工具完成建模自动化系统的开发。该建模自动化系统主要针对有限元分析过程中的静力学分析和模态分析过程,通过实际的工程案例验证了建模自动化系统的稳定性和可行性。
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