基于AutoCAD的有限元前处理软件开发

作     者：杜文辽 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾高顺

授予年度：2001年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 081304[工学-建筑技术科学] 0802[工学-机械工程] 0813[工学-建筑学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：AutoCAD,ObjectARX,前处理,超限插值 

摘      要：本文主要研究基于AutoCAD平台，开发有限元前处理软件，实现绘图软件 CAD和有限元前处理的无缝集成。使用ObjectARX开发系统，充分利用了面向 对象C++语言的数据可封装性、可继承性及多态性的特点。软件开发的基本思路 是从AutoCAD生成的几何模型（二维或三维）中提取数据，进行拓扑分析，将 数据传递到网格剖分模块，实现网格自动剖分并以图形的方式显示剖分网格、约 束以及边界信息，创建了一些具体的类，并定义这些类的属性和方法，实现有限 元前处理的功能。 论文第一章首先介绍了有限元前处理技术的发展和现状，重点介绍了模型生 成技术和有限元网格自动剖分技术的进展和前沿研究。论述了本文的研究背景、 主要内容和目标。 论文的第二章介绍了AutoCAD图形数据库结构和ObjectARX开发方法。在 分析AutoCAD图形数据库结构基础上，进一步介绍了对AutoCAD进行二次开 发的常用方法，阐明了ObjectARX开发是最有前途的开发方法这一结论。文章 分析了ObjectARX类库构成和派生新类的方法。 论文第三章讨论了在ObjectARX开发环境下，利用C++实现有限元前处理 软件的开发。从几何模型着手，提出了从AutoCAD数据库中直接读取数据的思 路，二维三维模型数据提取采取了不同的方法。提取出来的数据作为有限元网格 剖分的必要准备，文章讨论了二维和三维问题有限元网格剖分映射法的实现以及 剖分过程中相关信息的生成。利用面向对象的方法，构造了具体的网格类、单元 类、节点类、载荷类等，并在网格剖分结束后以图形的方式显示剖分结果。本文 改进了连续超限插值方法。在这一章还讨论了网格剖分过程中遇到的问题、解决 办法以及一些具体处理技巧。 为了方便命令的执行和数据的输入，在第四章实现了界面的设计。开发了用 于简化命令执行的菜单，利用MFC，配合AcUi、AdUi类库开发了具有和AutoCAD 内部相同风格的输入对话框。 在第五章，运用设计的软件，列举了几个剖分实例。 最后，对论文进行了总结，并对未来的工作进行了展望。