有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法

1.本发明属于有限元几何处理技术领域，特别是涉及到一种自动处理的几何面重叠问题的方法。


背景技术：

2.目前，公知的有限元计算几何面重叠问题处理，由工程师手工查找问题面，删除问题面来解决。常规情况下，在智能汽车领域应用的有限元前处理，经验丰富的工程师会消耗6-7小时完成一套车体的几何面重叠问题处理。手工处理起来相当繁琐，几何处理上涉及几何补洞、删除重合面、倒角等复杂操作。当前的商用前处理软件不能大幅度消减汽车有限元计算几何面重叠问题处理方面的复杂流程，不适应新时代工业的高速发展要求。
3.因此，现有技术亟需一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法，消减现有商业软件处理有限元计算几何面重叠问题的复杂流程，能自动几何识别问题类型、问题区域、清除问题几何面。
5.有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
6.步骤一、几何特征提取
7.将抓取到的图片通过resnet网络自顶向下的路径传递语义信息，通过一个自底向上的路径传递定位信息，对提取的特征图进行补充，进行几何特征的提取；
8.步骤二、获取区域建议
9.将resnet网络输出特征图输入到rpn网络中，rpn网络中一条路径判断特征图属于目标区域或背景区域，标志抓取图片标志物是否存在，另一条路径对初始区域建议进行平移和缩放，获取区域建议；
10.步骤三、查找问题面
11.对resnet网络提取特征和rpn网络输出的区域建议输入检测网络进行几何问题分类，并利用边框回归子网络获得问题面边框；
12.步骤四、问题面清除
13.调用hypermesh软件面删除api，利用python语言pywin32库，根据几何问题分类对问题面边框内面进行选择，抓取选择面被高亮显示图片；将图片输入resnet网络和检测网络串联结构中，进行选取结果准确性分类，输出正确，删除面，输出错误重新选取直到输出正确，删除面，完成重叠几何面的处理。
14.所述的有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法，采用一条resnet网络、rpn网络和检测网络串联结构及另一条resnet网络和检测网络串联结构的两条网络结构并联组成的深度神经网络完成。
15.通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法，可以非人工参与下，采用hypermesh软件准确处理几何面重叠问题，减轻工程师压力，节约企业成本。
附图说明
16.以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
17.图1为本发明有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法应用的网络结构示意图。
18.图2为本发明有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法resnet网络结构示意图。
19.图3为本发明有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法rpn网络结构示意图。
具体实施方式
20.有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法如下：
21.几何面重叠位置识别及问题面判断由一条resnet、rpn和检测网络串联结构及另一条resnet和检测网络串联结构的两条网络结构并联组成的深度神经网络完成。抓取到的图片先通过resnet自顶向下的路径传递语义信息，再通过一个自底向上的路径传递定位信息，对提取的特征图进行补充，实现对几何特征的高质量提取。resnet输出特征图再输入到rpn网络中，网络中一条路径判断特征图属于目标区域还是背景区域，标志抓取图片标志物是否存在，另一条路径对初始区域建议进行平移和缩放，获得更准确的区域建议。检测网络接收resnet网络输出的特征图和rpn网络输出的区域建议，利用roi池化层将区域建议映射成固定维度的特征向量，通过全连接层和softmax对获取区域建议进行分类任务，然后利用边框回归网络获得每个区域建议的偏移量和缩放比例，获得更加准确的识别结果，最后使用非极大值抑制法去除冗余结果。
22.调用hypermesh面删除api(*deletemark surfaces id)，利用python语言pywin32库(win32api.mouse_event)在区域建议内进行面选择。抓取选择面被高亮显示图片，再次输入resnet和检测网络串联结构中，本次进行选取结果准确性分类(正确，错误)，输出正确，删除面，输出错误再次从选，直到输出正确，删除面。
23.具体的，如图1所示，采用一条resnet网络、rpn网络和检测网络串联结构及另一条resnet网络和检测网络串联结构的两条网络结构并联组成的深度神经网络结构进行自动处理。
24.resnet网络是搭建50层卷积结构，包括一个视野输入层，一个最大池化层，用于特征提取的一系列1
×
1卷积和3
×
3卷积48层组成的网络结构层。如图2所示，一系列1
×
1卷积和3
×
3卷积网络采用残差学习网络结构构成。
25.如图3所示，rpn网络接收resnet网络输出的特征图，通过一条使用softmax的路径分类得到9
×
2维向量，判断锚点属于目标区域还是背景区域，标志锚点里面是否存在目标物；另一条路径使用线性回归模型得到9
×
4维的边框回归偏移量对原始的锚点平移和缩放，得到更准确的区域建议。


技术特征：
1.有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，步骤一、几何特征提取将抓取到的图片通过resnet网络自顶向下的路径传递语义信息，通过一个自底向上的路径传递定位信息，对提取的特征图进行补充，进行几何特征的提取；步骤二、获取区域建议将resnet网络输出特征图输入到rpn网络中，rpn网络中一条路径判断特征图属于目标区域或背景区域，标志抓取图片标志物是否存在，另一条路径对初始区域建议进行平移和缩放，获取区域建议；步骤三、查找问题面对resnet网络提取特征和rpn网络输出的区域建议输入检测网络进行几何问题分类，并利用边框回归子网络获得问题面边框；步骤四、问题面清除调用hypermesh软件面删除api，利用python语言pywin32库，根据几何问题分类对问题面边框内面进行选择，抓取选择面被高亮显示图片；将图片输入resnet网络和检测网络串联结构中，进行选取结果准确性分类，输出正确，删除面，输出错误重新选取直到输出正确，删除面，完成重叠几何面的处理。2.根据权利要求1所述的有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法，其特征是：采用一条resnet网络、rpn网络和检测网络串联结构及另一条resnet网络和检测网络串联结构的两条网络结构并联组成的深度神经网络完成。

技术总结
有限元前处理几何面重叠问题的自动处理方法，属于有限元几何处理技术领域，采用一条ResNet网络、RPN网络和检测网络串联结构及另一条ResNet网络和检测网络串联结构的两条网络结构并联组成的深度神经网络完成；包括几何特征提取、获取区域建议、查找问题面以及问题面清除。本发明消减现有商业软件处理有限元计算几何面重叠问题的复杂流程，能自动几何识别问题类型、问题区域、清除问题几何面。清除问题几何面。清除问题几何面。


技术研发人员：修玥 周文君 王丽媛 李蕊希 赵同辉 李硕
受保护的技术使用者：吉林建筑科技学院
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/9/26