承压容器智能仿真工具设计与开发

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1、2015年第5期导弹与航天运载技术No.52015总第341期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.341文章编号：1004-7182(2015)05-0070-04DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20150517承压容器智能仿真工具设计与开发何丽，吴艳，刘琥，刘兵（北京航天发射技术研究所，北京，100076）摘要：随着任务的增多和研制周期的缩短，传统的承压容器设计分析模式已经不能满足日益增长的分析任务对时间和精度的需求。采用信息化手段，通过参数化建模、CAD与CAE双向

2、参数驱动、分析过程流程封装3项技术攻关，建立3种不同拓扑结构的承压容器参数化模型，实现了设计与仿真的双向参数驱动以及模型的自动生成、自动仿真与结果提取，并在此基础上开发了承压容器智能仿真工具。实际应用表明，采用承压容器智能仿真工具，分析工作周期大大缩短，提高了仿真效率与质量。关键词：承压容器；智能仿真；参数化中图分类号：V553.1文献标识码：ADesignandDevelopmentofIntelligentSimulationforPressureVesselsHeLi,WuYan,LiuHu,LiuBing(Be

3、ijingInstitudeofSpaceLaunchTechology,Beijing,100076)Abtract:Withtheincreasingnumberoftasksandtheshorteningofdevelopmentcycle,thetraditionalpressurevesseldesignanalysismodelhasbeenunabletomeettherequirementsofanalyticaltasksfortimeandaccuracy.Basedonparametricmod

4、eling,CAD/CAEtwo-wayparameterdrivingandflowencapsulationofanalysisprocess,threetypesofpressureparametricmodelswithdifferenttopologicalstructuresareestablished.Thetwo-wayparameterdrivingbetweendesignandsimulationisrealized.Modelscanbegeneratedandsimulatedautomati

5、callyandtheresultcanbeextracted.Besides,apressurevesselintelligentsimulationtoolisdeveloped.Itisfoundthattheintelligentsimulationtoolisabletoshortenanalysiscycleandimprovetheefficiencyandqualityofthesimulation.KeyWords:PressureVessels;IntelligentSimulation;Param

6、eterization0引言真和结果分析的经验知识进行封装，完成了智能仿真当前，CAD/CAE技术已经广泛应用于产品研制工具的设计和开发，实现了工具、知识和流程的结合，中，设计和仿真分析采用较多的是由CAD系统进行三大幅提高了产品设计的效率。维造型，然后导入CAE分析软件中进行前处理后完成仿真分析工作。在这种传统“设计-CAD建模-CAE仿1智能仿真工具的顶层设计真分析-设计”的模式下，分析过程人工环节多、重复1.1需求分析的CAE模型处理工作占用时间长、自动化程度低，且某承压容器以往采用的仿真分析流程见图1，目前人为

7、操作对结果会产生较大的影响。同时，随着产品的分析过程存在以下问题：研制任务的增多、周期的缩短，对仿真分析周期和精a）仿真工程师在几何模型建立与有限元模型处理度的要求不断提高，因此，需依靠信息化手段，将知的时间占据了在整个过程的60%~70%，分析过程重复识、经验与仿真工作有效结合，解决需求的问题。性劳动较多；本文以某承压容器为应用背景，利用b）采用三维模型直接导入的方式，模型重用性较差；ANSYS/APDL和UG/OPENAPI接口实现了参数化建c）三维模型与仿真模型之间不能双向驱动，优化模与CAD/CAE之间双向的模

8、型驱动，并对有限元仿设计过程重复的导入为设计和仿真人员增加了工作量；收稿日期：2014-05-08；修回日期：2014-08-10作者简介：何丽（1984-），女，工程师，主要从事复杂系统仿真分析与虚拟试验方向的研究第5期何丽等承压容器智能仿真工具设计与开发71d）仿真工程师个人能力对仿真分析的时间和质量对该层的调用实现不同的功能