基于ls-prep0st的網(wǎng)格重構(gòu)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及仿真分析技術(shù)，目的是為了解決現(xiàn)有的仿真處理方法不能自動對六節(jié)點八面體單元組成的軋件模型進行網(wǎng)格重構(gòu)的問題。本發(fā)明提供一種基于LS-PREP0ST的網(wǎng)格重構(gòu)方法，包括如下步驟：讀取軋后件的K文件，選定穩(wěn)定段的一個片層，并刪除其他片層；輸出選定片層的單元及節(jié)點坐標并將選定片層信息保存為K文件；讀取所保存的片層信息，生成表面的殼單元，讀出殼單元節(jié)點坐標并保存為K文件；讀取殼節(jié)點坐標保存文件，刪除片層的另一層節(jié)點，輸出保留的節(jié)點的坐標，并保存為K文件；將保存的節(jié)點坐標轉(zhuǎn)換成ANSYS能讀取的文件并保存，每個節(jié)點對應(yīng)ANSYS的一個點^$ANSYS的正常操作生成網(wǎng)格并輸出，形成新的軋件。本發(fā)明適用于軋件的網(wǎng)格重構(gòu)。
【專利說明】基于LS-PREPOST的網(wǎng)格重構(gòu)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及仿真分析技術(shù)，特別涉及軋制件的網(wǎng)格重構(gòu)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 什么情況下進行網(wǎng)格重構(gòu)：
[0003] 1、在軋制仿真分析中，在金屬變形劇烈的切深孔后需對下一道次的來料進行網(wǎng)格 重構(gòu)，原因是變形劇烈，網(wǎng)格畸變嚴重，仿真分析結(jié)果與實際會產(chǎn)生大的出入。網(wǎng)格重構(gòu)時 要求形狀完全與切深孔軋后件穩(wěn)定軋制段的形狀一樣；
[0004] 2、在變形不大，網(wǎng)格畸變不嚴重的延伸孔型中，一般局部總延伸系數(shù)大于1. 8時， 需進行網(wǎng)格重構(gòu)；
[0005] 3、當某一網(wǎng)格兩線最小夾角小于45度時，需進行重構(gòu)；
[0006] 4、當某道次軋出件的彎曲度太大，無法進行進入下道次孔型時，需進行網(wǎng)格重 構(gòu)；
[0007] 5、當某道次軋出件的扭曲度太大，無法進行進入下道次孔型時，需進行軋件網(wǎng)格 重構(gòu)。
[0008] 現(xiàn)有的網(wǎng)格重構(gòu)方法：6節(jié)點8面體（6個點組成的一個正方或長方體）單元組成 的軋件模型，目前沒有任何一套仿真分析軟件能進行自動的網(wǎng)格重構(gòu)。而軋件領(lǐng)域的三維 仿真只有選用6節(jié)點8面體單元才能提高仿真精度。采用人工網(wǎng)格重構(gòu)的成熟方法目前尚 未在文獻中發(fā)現(xiàn)。
[0009] LS-PREP0ST是LSTC公司最新的前后處理軟件。在1999年，LSTC發(fā)行了它的最初 版本一LSP0ST，它能夠提供快速的后處理功能，并能顯示LS-DYNA的模擬結(jié)果和歷史變量。 作為最新版本，因為擁有大量的前處理功能，LSPREP0ST成為了為LSDYNA 了配套的專用的 前后處理軟件。LS-PREP0ST能夠讀進和寫出LS-DYNA的關(guān)鍵詞和擁有快速的顯示功能來幫 助用戶來診斷有限元模型。通過數(shù)據(jù)鏈，它能夠無間隙地，迅速地找到參考實體的相應(yīng)的話 關(guān)鍵詞。通過支持SUB-SYSTEMS，它能方便地提供多模型功能。另外，包含文件能方便文件 讀寫。LS-PREP0ST能讓用戶創(chuàng)造一些LS-DYNA的數(shù)據(jù)，如坐標系統(tǒng)、單點約束、剛體墻、約束 結(jié)點集、焊點、初始速度、安全帶的加速度儀及數(shù)據(jù)集。其它的一些主要功能包括：安全帶折 疊、乘車人定位、頭部撞擊的設(shè)置、材料庫、模型檢查和修理、實體重新編號、顯示參考實體 及通用實體選擇器等等。
[0010] 軋制仿真所用的軋件，采用8節(jié)點6面體單元進行網(wǎng)格劃分，因6面體具有如下優(yōu) 占·
[0011] 可以給形函數(shù)提供附加的項、可以在不失情況下提供直接的尺寸、六面體網(wǎng)格可 以降低整體單元的數(shù)量。但大多數(shù)現(xiàn)在使用的六面體網(wǎng)格生成算法均存在一定程度上的局 限性，即它們只能應(yīng)用于某類幾何體。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的仿真處理方法不能自動對六節(jié)點八面體單元組 成的軋件模型進行網(wǎng)格重構(gòu)的問題，提供一種基于LS-PREP0ST的網(wǎng)格重構(gòu)方法，該方法包 括如下步驟：
[0013] A.通過LS_P0ST讀取軋后件的K文件，選定穩(wěn)定段的一個片層，并刪除所選定的穩(wěn) 定段的片層外的其他片層；
[0014] B.輸出所述選定片層的單元及節(jié)點坐標并將所述選定片層信息保存為K文件；
[0015] C.讀取所保存的片層信息，在LS-PREP0ST里生成表面的殼單元，讀出殼單元節(jié)點 坐標并保存為κ文件；
[0016] D.在LS-PREP0ST里讀取殼節(jié)點坐標保存文件，刪除片層的另一層節(jié)點，輸出保留 的節(jié)點的坐標，并保存為K文件；
[0017] E.對保存的節(jié)點坐標的K文件進行編輯，將節(jié)點坐標轉(zhuǎn)換成ANSYS能讀取的文件 并保存，每個節(jié)點對應(yīng)ANSYS的一個點；
[0018] F.按ANSYS的正常操作生成網(wǎng)格并輸出，形成新的軋件。
[0019] 具體地，所述K文件包括節(jié)點信息、單元信息、荷載信息及控制求解的選項卡信 肩、。
[0020] 具體地，所述片層由上下兩層節(jié)點連接組成。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：通過提供一種基于LS-PREP0ST的網(wǎng)格重構(gòu)方法，實現(xiàn)了對 六節(jié)點八面體單元組成的軋件的網(wǎng)格自動重構(gòu)，本方法特別適用于型材、重軌等異型斷面 鋼材的軋制仿真。

【具體實施方式】
[0022] 下面對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述，實施例僅僅是為了方便讀者更好地理解 本發(fā)明的方案，而并不用以限制本發(fā)明的保護范圍。凡是在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作 的簡單變形而其方案實質(zhì)與本發(fā)明相同的重構(gòu)方法，均落在本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍 內(nèi)。
[0023] 實施例
[0024] 本發(fā)明針對目前的仿真處理方法不能自動對六節(jié)點八面體單元組成的軋件模型 進行網(wǎng)格重構(gòu)的問題，提供一種基于LS-PREP0ST的網(wǎng)格重構(gòu)方法，其具體實現(xiàn)步驟如下：
[0025] 首先，通過LS_P0ST讀取軋后件的K文件，選定穩(wěn)定段的一個片層，并刪除所選定 的穩(wěn)定段的片層外的其他片層。K文件中包含了大量信息，包括節(jié)點信息（坐標、所屬單元 號等）、單元信息（節(jié)點組成、單元類型、材料性質(zhì)等等）、荷載信息及大量的控制求解的選 項卡信息。
[0026] 之后，輸出所述選定片層的單元及節(jié)點坐標并將所述選定片層信息保存為K文 件。單元組成信息，包括片層由什么單元組成，每個單元由什么節(jié)點組成，節(jié)點編號及各節(jié) 點的坐標。
[0027] 其次，讀取所保存的片層信息，在LS-PREP0ST里生成表面的殼單元，讀出殼單元 節(jié)點坐標并保存為K文件。
[0028] 然后，在LS-PREP0ST里讀取殼節(jié)點坐標保存文件，刪除片層的另一層節(jié)點（殼是 一個片層的外表面，而一個片層是由上下兩層節(jié)點對應(yīng)連成的），輸出保留的節(jié)點的坐標， 并保存為κ文件，對保存的節(jié)點坐標的K文件進行編輯，將節(jié)點坐標轉(zhuǎn)換成ANSYS能讀取的 文件并保存，每個節(jié)點對應(yīng)ANSYS的一個點。其軟件實現(xiàn)過程如下：
[0029] ^KEYWORD-一種格式
[0030] $TIME_VALUE = 0. 0000000e+000-計算時間為 0 時
[0031] $STATE_N0 = 1-運行第一步
[0032] $0utput for Statelat time = 0-輸出時間為〇時第一步的結(jié)果
[0033] 36764(節(jié)點編號）-1. 〇3l28l9e+0〇2(X 坐標）8. 14677〇5e+001(Y 坐 標）1. 1600000e+003 (Z 坐標）
[0034] 36765 -1.0532117e+002 8.0378738e+001 1.1600000e+003
[0035] 36972 -1. 0708207e+002 7.8677505e+001 1.1600000e+003
[0036] .........·
[0037] 215035 -6. 0924145e+001 5.4523056e+001 1.1600000e+003
[0038] 215136 -5. 9961411e+001 5.1777378e+001 1.1600000e+003
[0039] ......
[0040] 轉(zhuǎn)換成ANSYS可識別文件：
[0041] Κ, 1 -1. 0312819e+002 8.1467705e+001 1.1600000e+003
[0042] K, 2 -1. 0532117e+002 8. 0378738e+001 1. 1600000e+003
[0043] K, 3 -1. 0708207e+002 7. 8677505e+001 1. 1600000e+003
[0044] .........·
[0045] K, 220 -6. 0924145e+001 5. 4523056e+001 1. 1600000e+003
[0046] K, 221 -5. 9961411e+001 5. 1777378e+001 1. 1600000e+003
[0047] ............
[0048] 最后，按ANSYS的正常操作生成網(wǎng)格并輸出，形成新的軋件。
【權(quán)利要求】
1. 基于LS-PREPOST的網(wǎng)格重構(gòu)方法，其特征在于，包括如下步驟： A. 通過LS_P0ST讀取軋后件的K文件，選定穩(wěn)定段的一個片層，并刪除所選定的穩(wěn)定段 的片層外的其他片層； B. 輸出所述選定片層的單元及節(jié)點坐標并將所述選定片層信息保存為K文件； C. 讀取所保存的片層信息，在LS-PREPOST里生成表面的殼單元，讀出殼單元節(jié)點坐標 并保存為κ文件； D. 在LS-PREPOST里讀取殼節(jié)點坐標保存文件，刪除片層的另一層節(jié)點，輸出保留的節(jié) 點的坐標，并保存為K文件； E. 對保存的節(jié)點坐標的K文件進行編輯，將節(jié)點坐標轉(zhuǎn)換成ANSYS能讀取的文件并保 存，每個節(jié)點對應(yīng)ANSYS的一個點； F. 按ANSYS的正常操作生成網(wǎng)格并輸出，形成新的軋件。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于LS-PREPOST的網(wǎng)格重構(gòu)方法，其特征在于，所述K文件包 括節(jié)點信息、單元信息、荷載信息及控制求解的選項卡信息。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的基于LS-PREPOST的網(wǎng)格重構(gòu)方法，其特征在于，所述片層 由上下兩層節(jié)點連接組成。
【文檔編號】G06F17/50GK104217082SQ201410464624
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】陶功明, 朱國明, 朱華林, 呂攀峰, 范紅平 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司