返回旧版首页
当前位置: BIM学院>>BIM学习>>BIM基础理论

基于MicroStation的CAE数据接口与一体化

发布时间:2015年11月30日 17:05 来源:ChinaBIM网
摘要:

MicroStation是一个可互操作、基于参数化设计技术的大型三维CAD软件,能够快速建立三维实体模型。基于CADCAE一体化的要求,以MicroStation与ANSYS集成为例,提出了一种实现MicroStation与ANSYS之间数据接口的方法以及在MicroStation端对分析结果进行后处理和集成展示的解决方案。

  作者:刘臻熙1,王国光1,2,蒋海峰1,2
  (1. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司;2. 浙江省工程数字化技术研究中心)
 
  引 言
 
  目前工程三维设计在水电水利行业已经得到了广泛的应用。各种各样的CAD软件层出不穷,参数化设计已成为CAD软件发展的一大方向。与此同时,CAE技术的飞速发展特别是有限单元法在包括工程岩土计算、三维结构力学分析、静力平衡、温度场分析等领域的广泛应用,是工程数值分析方法研究的重大突破性进展。常用的结构计算和有限元分析软件有ANSYS、Midas、Flac 3D、Abqus等。
 
  随着CAD技术的日趋成熟,设计人员迫切需要一种对所做设计进行精确评价和分析的工具,借助CAE软件来实现工程评价和分析是行之有效的方法。但CAD、CAE是相互独立发展起来的,模型兼容性和数据互通都存在一定的限制。目前CAD/CAE集成的主流方法是首先利用参数化等建模技术在CAD中快速建立三维实体模型,然后通过数据接口导入到CAE系统中进行有限元分析,分析结果即时反馈给工程设计人员,指导、修改、优化设计方案。然而在实际操作中由 CAD 模型导入 CAE 系统中往往会出现信息丢失的情况,直接用标准中间格式转换模型会存在各种各样的问题。因此,根据实际应用情况开发CAD系统与CAE系统的模型数据接口是实现CAD/CAE集成分析技术的关键所在。
 
  MicroStation是一个可互操作、基于参数化设计技术的大型三维CAD软件,极大地方便了模型的设计和修改,显著提高了设计的效率和质量。在CAD端对CAE分析结果的后处理和展示是CADCAE一体化集成展示的重点。
 
  1  MicroStation与ANSYS数据接口
 
  ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。它广泛应用于土木、机械、机电、航空等领域。在结构分析中, 它能进行静力、模态、动力、几何与材料非线性分析, 可模拟各种连接关系及边界条件, 并且能对结构设计目标进行优化设计。
 
  在应用ANSYS 进行有限元分析中, 有限元建模耗费了工程技术人员大量的时间与精力。虽然ANSYS带有自建模功能, 但是这个建模功能非常有限, 只能处理一些相对简单的模型。因此, MicroStation与ANSYS二者的结合使用, 充分利用MicroStation快速准确建模的特长, 就可以很好地解决ANSYS 建模能力的不足。研究ANSYS与CAD 造型软件的快速方便的接口,能有效提高建模速度,提高模型质量, 简化分析工作, 对工程技术人员来说意义十分重大。
 
  ANSYS 最值得推崇的是其可编程特性, 它配有命令组与APDL 语言, 可便于用户进行二次开发, 从而拥有了与任何高级计算机语言的一个接口,使其与MicroStation之间的数据互通成为可能。MicroStation和ANSYS数据接口所涉及的功能主要包括几何模型、材料定义、网格数据及计算结果在两者之间的转换。
 
  1.1模型数据接口
 
  一个结构分析模型由几何模型数据(几何拓扑与几何参数)、材料截面数据、荷载数据与约束数据(边界条件)构成。几何数据与材料截面数据描述结构的构成及定位定形; 荷载数据与约束数据描述环境对结构的作用。
 
  I、几何模型交互
 
  ANSYS 提供了与大多数CAD 软件进行数据共享和交换的图形接口, ANSYS 自带的图形接口能识别IGES、ParaSolid、CATIA、Pro/E、UG 等标准的文件,通常使用的有IGES和ParaSolid文件。MicroStation同样提供了很多通用标准的图形接口,使用这些接口很简单,只需要在建好模型之后,使用导出命令直接导出即可。对于IGES和ParaSolid文件,MicroStation能够直接导出。
 
  从MicroStation导入几何模型到ANSYS中有两个途径:从本地选择导入和从ProjectWise选择导入。本接口使用的图形格式为ParaSolid(x_t)。
image001.jpg
  图 1 几何模型交互
hackIE

网站合作联系方式:admin@chinabim.com,咨询热线:400-710-1358

CopyRight(C) 2008-2016中国BIM网(www.chinabim.com). All Rights Reserved.

可信网站身份验证