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《基于HyperWorks的CAE流程自動化系統(tǒng)設計開發(fā).docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、基于HyperWorks的CAE流程自動化系統(tǒng)設計開發(fā)為滿足產品零件結構合理、實用等市場要求，在產品設計階段利用計算機進行CAE分析是十分必要的。目前國外一款高效實用的CAE軟件HyperWorks在產品開發(fā)、設計、分析中得到日益廣泛應用。但在使用HyperWorks軟件進行分析時，操作比較復雜，且不利于企業(yè)已有使用經驗的傳承。因此，在保證CAE分析的正確性和精確性條件下，如何使軟件使用便捷、高效成為企業(yè)所關注的重要問題。目前國內許多應用HyperWorks的企業(yè)只停留在使用階段，對HyperWorksCAE流程自動化系統(tǒng)的開發(fā)仍是空白。本文以Hyper
2、Works的ProcessStudio模塊為開發(fā)環(huán)境，綜合運用Tcl/Tk語言和HyperWorks內置函數(shù)，開發(fā)出適用性很強的CAE流程自動化系統(tǒng)。詳細闡述自動化系統(tǒng)的開發(fā)流程及其關鍵技術，輔以實例分析論證其實用性和可行性，對國內企業(yè)開發(fā)工作具有很強指導意義。1CAE流程自動化系統(tǒng)1.1系統(tǒng)結構HyperWorksCAE流程自動化系統(tǒng)結構如圖1所示。HyperWorks提供一個標準化流程執(zhí)行工具軟件：ProcessManager。它將工程師的專業(yè)知識轉化成企業(yè)CAE流程并進行固化，最終實現(xiàn)分析流程標準化和自動化，提高企業(yè)CAE分析的質量和效率。利用它建
3、立CAE分析流程標準模板，并以此模板為向導，實現(xiàn)CAE分析過程自動化。ProcessManager提供與其他應用程序的接口APIs，利用APIs控制HyperWorks內的所有應用軟件，如調用用于后處理的HyperView。此外，還可以利用相應的APIs啟動第三方軟件包和服務以及建立與它們之間的聯(lián)系和通信。ProcessStudio是HyperWorks編制模板模塊，利用它可將標準的CAE分析過程制成模板。每一個CAE分析過程中的操作任務都是應用Tcl/Tk或ProcessStudio內置UI模塊開發(fā)而成。如何開發(fā)是本文研究重點。1.2系統(tǒng)開發(fā)流程CAE
4、流程自動化系統(tǒng)開發(fā)流程如圖2所示。2流程開發(fā)關鍵技術2.1HyperWorks內置命令HyperWorks為用戶提供豐富的功能函數(shù)。主要有兩種：其一是“*”命令函數(shù)，如*shrink(2)；其二則是“hm”命令函數(shù)，它們是Tcl/TkCommands。如：hm_entitylistentityTypelistType。在HyperWorks4.0及以后更高版本中就已嵌入了Tcl/Tk，使開發(fā)定制流程成為可能。命令函數(shù)用來實現(xiàn)與HyperMesh的DataBase通信，例如，從HyperMeshDataBase可獲取如下信息：IDsonamark、list
5、ofassemblies、components、nodevalues等。2.2Tcl/Tk程序設計技術Tcl即Toolcommandlanguage的首字母，讀作Tickle。與C++和Java語言類似，是一種腳本語言。與C++和Java相比，Tcl能方便地向應用程序添加其解釋器。Tk是Tcl的圖形界面工具包，用于定義Tcl命令、創(chuàng)建和操縱用戶界面部件。Tk是Tcl最有用的擴展，其所有的功能都可以通過Tcl獲得，這給了Tk很大的彈性，動態(tài)可控性，并使得它比其他工具包功能更強大。Tcl/Tk易學、易用、易嵌入，在流程自動化系統(tǒng)開發(fā)過程中，用來組織界面背后代
6、碼，實現(xiàn)代碼間邏輯關系，實現(xiàn)CAE流程自動化目的。給開發(fā)工作帶來極大方便。利用Tk創(chuàng)建CAE流程自動化系統(tǒng)與用戶交互的GUIs。如圖3所示，是一個人機交互的Panel，為用戶提供參數(shù)輸入界面。2.3HyperWorks內置GUI命令函數(shù)HyperWorks內置創(chuàng)建GUI的命令函數(shù)如：hwt∶∶createWindowwin_name?options?。此命令的功能是創(chuàng)建一個窗口。使用這類命令可以方便快速地開發(fā)出適用的人機交互界面。2.4數(shù)據(jù)庫的連接CAE流程自動化系統(tǒng)應有相應數(shù)據(jù)庫作為支撐。通常需建立材料數(shù)據(jù)庫和載荷數(shù)據(jù)庫。材料庫以材料名稱、彈性模量、密
7、度等字段建立。為方便操作與維護，可選用Mssql2000或Oracle作為數(shù)據(jù)庫環(huán)境。本系統(tǒng)以Mssql2000為環(huán)境。數(shù)據(jù)庫名稱為mydb，用戶名為user。3CAE流程自動化系統(tǒng)開發(fā)的實施明確產品零件類別，保證開發(fā)出的CAE流程自動化系統(tǒng)最大范圍地適用企業(yè)各類產品CAE分析，保證CAE流程自動化系統(tǒng)具有最大柔性，是系統(tǒng)開發(fā)首要要求。3.1綜合分析產品或零件對產品或零件進行分析有兩個要求：首先，為保證對某類產品或零件進行CAE分析（模態(tài)分析、諧響應分析等）操作正確性，必須由專業(yè)CAE人員進行實際操作。其次，在分析時要認真選擇好分析對象。選擇分析對象應該
8、遵循原則：被分析對象應具備充分代表性，盡可能多地代表一類產品或零件，即在對這一產
