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二维平面网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D

 

AutoMESH 2D是一个技术先进、功能全面、操作方便的二维通用有限元前处理软件,AutoMESH 2D运行于业界所广泛使用的AutoCAD平台上。AutoMESH 2D 1.0版本采用ADS开发技术,运行于AutoCAD 1314版本;AutoMESH 2D 2.0版本采用ObjectARX开发技术,运行于AutoCAD 2000/2000i/2002版本。

在网格生成方面,AutoMESH 2D能够在单连通和多连通区域生成三角形单元和四边形单元,可实现点和曲线的约束剖分(即指定网格必须通过的点或曲线,见图4),通过改变点和线的局部单元尺寸,可实现网格的局部自动加密和平滑过渡(图1),对于相对尺寸较小的细节边界,AutoMESH 2D可以在其附近区域自动加密网格(即网格的边界自适应技术),以改善网格的质量(图2、图3)。

在有限元建模方面,AutoMESH 2D可以交互方式定义、显示和查找约束、载荷、材料等模型信息,操作方便直观。新版本还引入了集中/分布载荷库的概念,使建模更加符合工程习惯。能生成SAP84有限元分析程序的输入文件,以进行有限元分析。

AutoMESH 2D 1.0版本推出以来,我们一方面不断改进程序的功能并修正错误,另一方面根据用户反馈,精简、合并了一些程序模块,使程序更加简洁实用。更主要的是自1.0版本推出以来,AutoCAD版本更新了几代,其开发手段也有根本性的改变,原有的版本已不能在新的AutoCAD平台上运行。为此,我们采用了最新的开发工具和规范,重写了几乎所有的数据结构和程序界面。

AutoMESH 2D 2.0版本相对于1.0版本主要有以下改进:

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改进和优化了网格生成算法,使网格生成速度有大幅提高;

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自动搜索边界和计算全局单元尺寸,不需要人工指定;

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增加了四边形区域的等分网格方法,一步生成四边形网格;

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可以指定网格必须通过的点和曲线,实现了约束剖分,见图4

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增加了网格控制参数,程序功能更加强大;

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 完全按照ObjectARX体系,几乎全部重写了数据结构,使AutoMESH2D不但可以在AutoCAD 2000/2000i/2002版本上运行,而且运行效率有很大的提高;

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支持多文档,即可同时进行多个模型的网格生成和有限元建模,见图5

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全面改写了程序界面,用MFC类库改写了所有对话框,增加了工具条,使人机界面更加友好,见图6

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引入了结点、单元和边界属性的概念,使有限元建模更加简便(图7、图8);

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引入了集中/分布载荷库概念,更加符合工程习惯;

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可以显示部分结点号和单元号,方便了结点和单元的查找;

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有限元模型文件采用二进制存储;

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改进了有限元模型显示,使有限元模型更加直观。

1(a) 均匀网格 1(b) 节点局部加密 1(c) 边界局部加密

 

2 (a) 带有裂缝的板 2 (b) 未经边界自适应的三角形网格
2(c) 边界自适应后的三角形网格 图2(d) 边界自适应后的四边形网格

 

3(a) 带有近距离约束点的转换层 图3(b) 未经边界自适应的三角形网格
3(c) 边界自适应后的三角形网格 图3(d) 边界自适应后的四边形网格

 

 4 约束剖分

5 AutoMESH 2D 2.0 支持多文档界面(MDI)

6  AutoMESH 2D 2.0 的界面

7结点属性对话框-定义集中载荷及结点约束

8 边界属性对话框-定义分布载荷及边界约束