SiPESC建模/分析/可视化一体化环境

       通过集成开源几何(CAD)软件OpenCasCade及网格剖分软件NetGen，SiPESC平台构建了基于脚本语言（python）的结构有限元建模、施加约束/载荷、赋予材料属性，从而可以实现有限元建模/分析/可视化的一体化软件环境。

       此工作中，SiPESC平台提供了统一的几何引擎接口、网格剖分接口；经插件封装后支持Python驱动，进一步可对接多类型几何引擎、网格剖分引擎，实现内部模块的动态替换与扩展。

       根据GPL协议，SiPESC平台的这部分插件源码经测试后也将开源发布。本文通过一个具体的小例子来展现这一功能。

       通过OpenCasCade开源代码集成，SiPESC平台实现了布尔运算、拉伸、旋转、曲面建模等几何建模功能。

       如下图所示，其中桌子和显示器就是通过脚本创建的，平台同时也支持导入功能，下图的椅子就是读取的Pro-E软件建立的几何模型，通过适当的旋转以及平移到合适的位置。

        下图为程序入口的截图，如需改变桌子的参数（桌腿的高度或半径、倒角半径、桌面尺寸参数等）只要改变createTable函数的相关参数即可。同样，材料属性也可在createMaterial函数中更改。

       本例分析桌子在显示屏重力作用下的变形（夸大显示屏的重力），通过脚本划分好网格、赋予材料属性、施加约束、施加载荷后导入到SiPESC平台的效果图如下：

         视频显示通过SiPESC对以上结果进行分析和求解，以及位移云图。

1、几何模型的创建：通过几个弧与直线的连接，将桌子上表面创建出来，然后进行拉伸一定的厚度即可形成桌面。

2、相关属性的赋予：在脚本中通过给不同的面或部件赋予不同的颜色，以达到给指定的面或部件施加约束/载荷、赋予材料属性。

1、齿轮模型

2、伸缩臂模型

3、管道模型