專利名稱：一種簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種鐵路機(jī)車構(gòu)件的分析試驗(yàn)方法，具體涉及一種鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法，尤其是指一種簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法。
背景技術(shù)：
鐵路機(jī)車的彈性構(gòu)件涉及到彈性減振性能，因此一般都需要進(jìn)行性能檢測(cè)，鐵路機(jī)車的彈性構(gòu)件的主要材料是橡膠，其屬于超彈性材料并具有較小的彈性模量，在承載時(shí)變形量很大，非線性程度很高。而簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件由于中間夾了一層或多層簾布，其結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。為了保證產(chǎn)品的性能，一般在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)進(jìn)行技術(shù)性能的分析， 現(xiàn)在一般都是利用有限元技術(shù)對(duì)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件進(jìn)行分析；但是在利用有限元技術(shù)對(duì)簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的變形行為進(jìn)行仿真擬合時(shí)，往往會(huì)因?yàn)榉治鰺o(wú)法收斂而使計(jì)算失敗。因此，為了使分析過(guò)程能夠順利完成，需要將簾布網(wǎng)格和橡膠網(wǎng)格設(shè)置成共節(jié)點(diǎn)形式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件不適應(yīng)簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件分析，容易導(dǎo)致分析無(wú)法收斂的不足，提出一種能適應(yīng)簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件分析，促進(jìn)分析順利進(jìn)行的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件分析方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件分析方法，采用的共節(jié)點(diǎn)的分析方法，將鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的幾何模型首先導(dǎo)入網(wǎng)格處理軟件(比如HYPERMESH超級(jí)網(wǎng)格劃分利器)進(jìn)行網(wǎng)格劃分處理，并在簾布層所在的位置對(duì)幾何實(shí)體進(jìn)行切割；之后對(duì)橡膠構(gòu)件進(jìn)行體網(wǎng)格劃分(六面體或者六面體為主的體網(wǎng)格)；然后提取簾布層所在的切割面的面網(wǎng)格，單獨(dú)設(shè)置成一個(gè)面網(wǎng)格集SURFACE (面集);將剩下的體網(wǎng)格設(shè)置成一個(gè)體網(wǎng)格集SOLID (體集)，實(shí)現(xiàn)簾布與橡膠共平面同時(shí)也共節(jié)點(diǎn)，利用體網(wǎng)格生成完全共節(jié)點(diǎn)的面網(wǎng)格；之后將面網(wǎng)格集SURFACE和體網(wǎng)格集SOLID分別導(dǎo)入有限元分析軟件，再進(jìn)行后續(xù)常規(guī)分析計(jì)算。本發(fā)明所涉及的簾布結(jié)構(gòu)的共節(jié)點(diǎn)分析方法，其優(yōu)勢(shì)在于可以很方便地實(shí)現(xiàn)簾布與橡膠共節(jié)點(diǎn)的目的，從而使分析能夠順利地完成。本方法克服了傳統(tǒng)的簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法中簾布的面網(wǎng)格和橡膠的體網(wǎng)格共平面但不共節(jié)點(diǎn)或者不共平面也不共節(jié)點(diǎn)而導(dǎo)致分析無(wú)法收斂并最終無(wú)法完成分析的缺陷。無(wú)論橡膠構(gòu)件的幾何形狀如何，無(wú)論橡膠構(gòu)件包含幾層簾布，以及無(wú)論簾布的分布特征如何，本共節(jié)點(diǎn)分析方法都能生成共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格，從而使簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析順利完成。


圖1是本發(fā)明一種簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的共節(jié)點(diǎn)分析方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖2本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的簾布位置切分示意圖； 圖3本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的體網(wǎng)格生成示意圖4本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的利用體網(wǎng)格生成完全共節(jié)點(diǎn)的面網(wǎng)格示意圖； 圖5本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的體網(wǎng)格生成面網(wǎng)格示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖1的流程圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。從附圖中可以看出，本發(fā)明涉及的一種簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件分析方法，采用的共節(jié)點(diǎn)的分析方法，將鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的幾何模型首先導(dǎo)入網(wǎng)格處理軟件(比如 HYPERMESH超級(jí)網(wǎng)格劃分利器)進(jìn)行網(wǎng)格劃分處理，并在簾布層所在的位置對(duì)幾何實(shí)體進(jìn)行切割；之后對(duì)橡膠構(gòu)件進(jìn)行體網(wǎng)格劃分(六面體或者六面體為主的體網(wǎng)格)；然后提取簾布層所在的切割面的面網(wǎng)格，單獨(dú)設(shè)置成一個(gè)面網(wǎng)格集SURFACE (面集);將剩下的體網(wǎng)格設(shè)置成一個(gè)體網(wǎng)格集SOLID (體集)，實(shí)現(xiàn)簾布與橡膠共平面同時(shí)也共節(jié)點(diǎn)，生成共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格；之后將面網(wǎng)格集SURFACE和體網(wǎng)格集SOLID分別導(dǎo)入有限元分析軟件，再進(jìn)行后續(xù)常規(guī)分析計(jì)算。此種簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的共節(jié)點(diǎn)分析方法，主要包括以下步驟 步驟1，創(chuàng)建橡膠構(gòu)件的幾何模型；
步驟2，將幾何模型導(dǎo)入網(wǎng)格劃分軟件，比如HYPERMESH ；
步驟3，將幾何模型根據(jù)簾布層位置進(jìn)行幾何切分，如附圖2所示從幾何模型1的中間位置2進(jìn)行幾何切分；
步驟4，對(duì)橡膠構(gòu)件進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分，并生產(chǎn)體網(wǎng)格集3 (SOLID)； 步驟5，在簾布所在面上由橡膠體網(wǎng)格生成面網(wǎng)格，并將面網(wǎng)格設(shè)置成面網(wǎng)格集4 (SURFACE)；實(shí)現(xiàn)簾布與橡膠共平面同時(shí)也共節(jié)點(diǎn)，利用體網(wǎng)格生成完全共節(jié)點(diǎn)的面網(wǎng)格；
步驟6，將面網(wǎng)格4和體網(wǎng)格3分別導(dǎo)入有限元分析軟件，比如ABAQUS，再進(jìn)行后續(xù)常規(guī)分析計(jì)算。
權(quán)利要求
1.一種簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法，其特征在于采用的共節(jié)點(diǎn)的分析方法，將鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的幾何模型首先導(dǎo)入網(wǎng)格處理軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分處理，并在簾布層所在的位置對(duì)幾何實(shí)體進(jìn)行切割；之后對(duì)橡膠構(gòu)件進(jìn)行體網(wǎng)格劃分；然后提取簾布層所在的切割面的面網(wǎng)格，單獨(dú)設(shè)置成一個(gè)面網(wǎng)格集；將剩下的體網(wǎng)格設(shè)置成一個(gè)體網(wǎng)格集，實(shí)現(xiàn)簾布與橡膠共平面同時(shí)也共節(jié)點(diǎn)，生成共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格；之后將面網(wǎng)格集和體網(wǎng)格集分別導(dǎo)入有限元分析軟件，再進(jìn)行后續(xù)常規(guī)分析計(jì)算。
2.如權(quán)利要求1所述的簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法，其特征在于所述網(wǎng)格處理軟件為HYPERMESH超級(jí)網(wǎng)格劃分利器。
3.如權(quán)利要求2所述的簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法，其特征在于所述體網(wǎng)格劃分為六面體或者六面體為主的體網(wǎng)格。
4.如權(quán)利要求3所述的簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法，其特征在于所述的有限元分析軟件為ABAQUS軟件。
5.如權(quán)利要求1所述的簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法，其特征在于所述簾布結(jié)構(gòu)的鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的共節(jié)點(diǎn)分析方法，主要包括以下步驟步驟1，創(chuàng)建橡膠構(gòu)件的幾何模型；步驟2，將幾何模型導(dǎo)入網(wǎng)格劃分軟件；步驟3，將幾何模型根據(jù)簾布層位置進(jìn)行幾何切分；步驟4，對(duì)橡膠構(gòu)件進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分，并生產(chǎn)體網(wǎng)格集；步驟5，在簾布所在面上由橡膠體網(wǎng)格生成面網(wǎng)格，并將面網(wǎng)格設(shè)置成面網(wǎng)格集；實(shí)現(xiàn)簾布與橡膠共平面同時(shí)也共節(jié)點(diǎn)，利用體網(wǎng)格生成完全共節(jié)點(diǎn)的面網(wǎng)格；步驟6，將面網(wǎng)格和體網(wǎng)格分別導(dǎo)入有限元分析軟件，再進(jìn)行后續(xù)常規(guī)分析計(jì)算。
全文摘要
一種簾布結(jié)構(gòu)鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的分析方法，采用的共節(jié)點(diǎn)的分析方法，將鐵路機(jī)車橡膠構(gòu)件的幾何模型首先導(dǎo)入網(wǎng)格處理軟件(比如HYPERMESH超級(jí)網(wǎng)格劃分利器)進(jìn)行網(wǎng)格劃分處理，并在簾布層所在的位置對(duì)幾何實(shí)體進(jìn)行切割；之后對(duì)橡膠構(gòu)件進(jìn)行體網(wǎng)格劃分(六面體或者六面體為主的體網(wǎng)格)；然后提取簾布層所在的切割面的面網(wǎng)格，單獨(dú)設(shè)置成一個(gè)面網(wǎng)格集SURFACE(面集)；將剩下的體網(wǎng)格設(shè)置成一個(gè)體網(wǎng)格集SOLID(體集)，實(shí)現(xiàn)簾布與橡膠共平面同時(shí)也共節(jié)點(diǎn)，生成共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格；之后將面網(wǎng)格集SURFACE和體網(wǎng)格集SOLID分別導(dǎo)入有限元分析軟件，再進(jìn)行后續(xù)常規(guī)分析計(jì)算。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102346794SQ201110253658
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者王宏, 榮繼剛, 葛琪, 黃友劍 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司