本发明涉及计算机辅助几何设计，尤其涉及一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法。
背景技术：
1、据统计，有限元仿真分析中70-80％的时间消耗在了前处理上，而前处理一半以上时间消耗在了网格生成中。当大多数商用cad软件和有限元前置处理软件中采用扫掠法进行六面体网格划分，将模型离散化为基本单元，随后进行选装、扫描、拉伸等操作。该过程主要靠人机交互完成，自动化程度较低，且消耗时间较长。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，基于参数化建模过程，提出配套的基于扫掠法的六面体网格生成方案，以缩短有限元仿真分析的前处理过程。
2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：
3、一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，包括如下步骤：
4、s1，设计阶梯轴参数化建模所需参数，根据设计参数完成参数化建模过程；
5、s2，根据参数化建模过程确定扫掠法所作用的计算域，获得每个基本几何体的空间位置；
6、s3，基于基本几何体空间位置，进行网格生成；
7、s4，完成网格生成过程，并将网格文件转换为有限元工程文件，检查网格质量。
8、进一步的，s1中，阶梯轴结构所需参数为中心圆柱以及每段中空圆环的长度和直径。
9、进一步的，s2中，根据阶梯轴的参数，确定扫掠思路：阶梯轴由三个中空圆环和一个中心圆柱组合而成；将给定参数进行组合，来确定每个基本几何体在空间中的位置。
10、进一步的，确定每个基本几何体在空间中的位置的方法为：模型设定中心圆柱右侧端面中心为零点，由半径r，长度l两参数确定中心圆柱空间位置；第一段中空圆环起始位置为l1，厚度为r3-r，长度为l2；第二段中空圆环起始位置为l1+l2，厚度为r2-r，长度为l3；第三段中空圆环起始位置为l1+l2+l3，厚度为r1-r，长度为l4。
11、进一步的，中心圆柱生成过程为：基于中心圆柱空间位置，先构建二维平面网格，随后沿轴线方向扫掠生成六面体网格；第一段中空圆柱生成过程为：基于第一段中空圆环位置，先构建二维网格，随后沿周向方向扫掠生成六面体网格并与中心圆柱合并；第二段中空圆柱生成过程为：基于第二段中空圆环位置，先构建二维网格，随后沿周向方向扫掠生成六面体网格并与中心圆柱合并；第三段中空圆柱生成过程为：基于第三段中空圆环位置，先构建二维网格，随后沿周向方向扫掠生成六面体网格并与中心圆柱合并。
12、进一步的，s4中，检查网格质量的方法为：利用ansys mechanical内置多区域方法自动划分网格，以雅各比比率作为网格质量参考，以判断单元的实际形状与该类单元的理想形状的差别程度。
13、本发明公开的一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，具有以下有益效果：
14、本发明基于参数化建模过程，提出配套的基于扫掠法的六面体网格生成方案，以缩短有限元仿真分析的前处理过程。基于参数化的网格划分可快速生成网格，无需在对已有模型进行分块等操作，降低有限元分析前处理过程所需时间，降低该过程所需技术难度；并且基于参数化方案，也可以快速修改、调整模型的网格。
1.一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，其特征在于，s1中，阶梯轴结构所需参数为中心圆柱以及每段中空圆环的长度和直径。
3.根据权利要求2所述的一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，其特征在于，s2中，根据阶梯轴的参数，确定扫掠思路：阶梯轴由三个中空圆环和一个中心圆柱组合而成；将给定参数进行组合，来确定每个基本几何体在空间中的位置。
4.根据权利要求3所述的一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，其特征在于，确定每个基本几何体在空间中的位置的方法为：模型设定中心圆柱右侧端面中心为零点，由半径r，长度l两参数确定中心圆柱空间位置；第一段中空圆环起始位置为l1，厚度为r3-r，长度为l2；第二段中空圆环起始位置为l1+l2，厚度为r2-r，长度为l3；第三段中空圆环起始位置为l1+l2+l3，厚度为r1-r，长度为l4。
5.根据权利要求4所述的一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，其特征在于，中心圆柱生成过程为：基于中心圆柱空间位置，先构建二维平面网格，随后沿轴线方向扫掠生成六面体网格；第一段中空圆柱生成过程为：基于第一段中空圆环位置，先构建二维网格，随后沿周向方向扫掠生成六面体网格并与中心圆柱合并；第二段中空圆柱生成过程为：基于第二段中空圆环位置，先构建二维网格，随后沿周向方向扫掠生成六面体网格并与中心圆柱合并；第三段中空圆柱生成过程为：基于第三段中空圆环位置，先构建二维网格，随后沿周向方向扫掠生成六面体网格并与中心圆柱合并。
6.根据权利要求5所述的一种基于扫掠策略的六面体网格参数化自动生成方法，其特征在于，s4中，检查网格质量的方法为：利用ansys mechanical内置多区域方法自动划分网格，以雅各比比率作为网格质量参考，以判断单元的实际形状与该类单元的理想形状的差别程度。
