本發(fā)明涉及有限元分析領(lǐng)域，輪胎分析領(lǐng)域，特別涉及一種輪胎有限元分析自動化建模方法。

背景技術(shù)：

樣胎試驗(yàn)是傳統(tǒng)輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用方法，其消耗大量人力物力，且效率較低，輪胎研發(fā)周期長。而輪胎有限元技術(shù)在現(xiàn)代輪胎研發(fā)設(shè)計(jì)中起了極其重要的作用，幾乎能對輪胎的設(shè)計(jì)過程到生產(chǎn)過程進(jìn)行全生命周期分析，其大大縮短了輪胎的開發(fā)周期，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。

輪胎有限元分析模型的建立過程非常復(fù)雜，需花大量時(shí)間進(jìn)行模型前處理，且專業(yè)度要求比較高，不利于在輪胎企業(yè)中大范圍推廣該技術(shù)。因而需要發(fā)明一種有限元自動化建模方法。

現(xiàn)有的輪胎有限元分析自動化建模方法對模型做了很大的簡化，分析功能有限，且分析精度較差。因而亟需提出一套精度較高且對非專業(yè)人員操作要求較低的輪胎有限元分析自動化建模方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種輪胎有限元分析自動化建模方法，根據(jù)輪胎的材料分布圖，自動建立輪胎有限元分析模型，其精度較高。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種輪胎有限元分析自動化建模方法，包括如下步驟：

s1：解析輪胎材料分布圖，具體如下：

s11：獲取輪胎材料分布圖；

s12：根據(jù)輪胎材料分布圖做出輪胎斷面簾線圖；

s13：將輪胎斷面簾線圖中的各輪胎斷面簾線進(jìn)行命名，并保存；

s14：提取輪胎材料分布圖中獨(dú)立分布封閉區(qū)域，作為輪胎斷面橡膠部分；

s15：將各輪胎斷面部分橡膠進(jìn)行命名，并保存；

s2：對各輪胎斷面橡膠部分網(wǎng)格劃分，得出輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)；

s3：對各輪胎斷面簾線網(wǎng)格劃分，得出輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)；

s4：對輪胎斷面橡膠部分網(wǎng)格和斷面簾線網(wǎng)格質(zhì)量檢查；

s5：輪胎斷面接觸面建立；

s6：對輪胎有限元分析。

進(jìn)一步，所述s2具體包括如下步驟：

s21：提取各輪胎斷面橡膠部分文件；

s22：建立各輪胎斷面部分橡膠的面域；

s23：消除各輪胎斷面部分橡膠面域之間的間隙；

s24：設(shè)定各輪胎斷面部分橡膠面域的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型；

s25：劃分各輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格，得出輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)。

進(jìn)一步，所述s3具體包括如下步驟：

s31：提取各輪胎斷面簾線文件；

s32：設(shè)定各輪胎斷面簾線的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型；

s33：劃分各輪胎斷面簾線的網(wǎng)格，得出輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)。

進(jìn)一步，所述s4具體包括如下步驟：

s41：設(shè)定輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格和斷面簾線的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)；

s42：若s2中得出的輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)小于或者等于設(shè)定的輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)，進(jìn)入s43；否則，跳轉(zhuǎn)s2；

s43：若s3中得出的輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)小于或者等于設(shè)定的輪胎斷面簾線網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)，進(jìn)入s5；否則，跳轉(zhuǎn)s3。

進(jìn)一步，所述s5具體包括如下步驟：

s51：重新排列輪胎斷面網(wǎng)格的單元和節(jié)點(diǎn)順序；

s52：提取輪胎斷面上與路面和輪輞接觸處對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)編號；

s53：在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處建立接觸面。

進(jìn)一步，所述s6具體包括如下步驟：

s61：設(shè)定輪胎分析工況的邊界條件；

s62：設(shè)定輪胎分析工況的載荷；

s63：輪胎有限元分析。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明所述的輪胎有限元分析自動化建模方法，可以根據(jù)輪胎的材料分布圖，自動建立輪胎有限元分析模型，其精度較高。

2.本發(fā)明所述的輪胎有限元分析自動化建模方法，能使沒有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員快速熟悉輪胎有限元分析流程，且允許具有一定經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員在建立輪胎模型過程中自由部分參數(shù)。

3.本發(fā)明所述的輪胎有限元分析自動化建模方法，能提高企業(yè)的研發(fā)效率，縮短研發(fā)周期，減少研發(fā)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述輪胎材料分布圖。

圖2為本發(fā)明所述輪胎斷面簾線圖。

圖3為本發(fā)明所述輪胎材料分布圖一個(gè)獨(dú)立封閉區(qū)域。

圖4為本發(fā)明所述輪胎斷面消除間隙的各部分橡膠的面域。

圖5為本發(fā)明所述輪胎斷面各部分橡膠面域的網(wǎng)格大小。

圖6為本發(fā)明所述輪胎斷面簾線網(wǎng)格大小。

圖7為本發(fā)明所述輪胎斷面接觸面。

圖8為圖7的局部放大圖。

圖9為本發(fā)明所述輪胎有限元分析。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

一種輪胎有限元分析自動化建模方法，包括如下步驟：

s1：解析輪胎材料分布圖，具體如下：

s11：獲取輪胎材料分布圖；

s12：根據(jù)輪胎材料分布圖做出輪胎斷面簾線圖；

s13：將輪胎斷面簾線圖中的各輪胎斷面簾線進(jìn)行命名，并保存；

s14：提取輪胎材料分布圖中獨(dú)立分布封閉區(qū)域，作為輪胎斷面橡膠部分；

s15：將各輪胎斷面部分橡膠進(jìn)行命名，并保存；

s2：對各輪胎斷面橡膠部分網(wǎng)格劃分，得出輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)；

s3：對各輪胎斷面簾線網(wǎng)格劃分，得出輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)；

s4：對輪胎斷面橡膠部分網(wǎng)格和斷面簾線網(wǎng)格質(zhì)量檢查；

s5：輪胎斷面接觸面建立；

s6：對輪胎有限元分析。

所述s2具體包括如下步驟：

s21：提取各輪胎斷面橡膠部分文件；

s22：建立各輪胎斷面部分橡膠的面域；

s23：消除各輪胎斷面部分橡膠面域之間的間隙；

s24：設(shè)定各輪胎斷面部分橡膠面域的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型；

s25：劃分各輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格，得出輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)。

所述s3具體包括如下步驟：

s31：提取各輪胎斷面簾線文件；

s32：設(shè)定各輪胎斷面簾線的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型；

s33：劃分各輪胎斷面簾線的網(wǎng)格，得出輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)。

所述s4具體包括如下步驟：

s41：設(shè)定輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格和斷面簾線的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)；

s42：若s2中得出的輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)小于或者等于設(shè)定的輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)，進(jìn)入s43；否則，跳轉(zhuǎn)s2；

s43：若s3中得出的輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)小于或者等于設(shè)定的輪胎斷面簾線網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)，進(jìn)入s5；否則，跳轉(zhuǎn)s3。

所述s5具體包括如下步驟：

s51：重新排列輪胎斷面網(wǎng)格的單元和節(jié)點(diǎn)順序；

s52：提取輪胎斷面上與路面和輪輞接觸處對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)編號；

s53：在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處建立接觸面。

所述s6具體包括如下步驟：

s61：設(shè)定輪胎分析工況的邊界條件；

s62：設(shè)定輪胎分析工況的載荷；

s63：輪胎有限元分析。

具體實(shí)施方式：

為清楚詳細(xì)闡述本發(fā)明的方法，取輪胎材料分布圖如圖1所示，具體包括：

s1：解析輪胎材料分布圖，具體如下：

s11：獲取輪胎材料分布圖的iges文件；

s12：根據(jù)輪胎材料分布圖做出輪胎斷面簾線圖，如圖2所示；

s13：將輪胎斷面簾線圖中的各輪胎斷面簾線進(jìn)行命名，并保存成iges文件；

s14：提取輪胎材料分布圖中獨(dú)立分布封閉區(qū)域(圖3為其中一個(gè)獨(dú)立封閉區(qū)域)，作為輪胎斷面橡膠部分；

s15：將各輪胎斷面部分橡膠進(jìn)行命名，并保存成iges文件。

s2：對各輪胎斷面橡膠部分網(wǎng)格劃分，得出輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)，具體如下：

s21：提取各輪胎斷面橡膠部分iges文件；

s22：建立各輪胎斷面部分橡膠的面域；

s23：消除各輪胎斷面部分橡膠面域之間的間隙，如圖4所示；

s24：設(shè)定各輪胎斷面部分橡膠面域的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型，如圖5所示；

s25：劃分各輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格，得出輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)。

s3：對各輪胎斷面簾線網(wǎng)格劃分，得出輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)，具體如下：

s31：提取各輪胎斷面簾線文件；

s32：設(shè)定各輪胎斷面簾線的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型，如圖6所示；

s33：劃分各輪胎斷面簾線的網(wǎng)格，得出輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)。

s4：對輪胎斷面橡膠部分網(wǎng)格和斷面簾線網(wǎng)格質(zhì)量檢查，具體如下：

s41：設(shè)定輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格和斷面簾線的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)；

s42：若s2中得出的輪胎斷面部分橡膠網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)小于或者等于設(shè)定的輪胎斷面部分橡膠的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)，進(jìn)入s43；否則，跳轉(zhuǎn)到s2中第s23步驟，重新設(shè)定各輪胎斷面部分橡膠面域的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型；

s43：若s3中得出的輪胎斷面簾線網(wǎng)格的質(zhì)量指數(shù)小于或者等于設(shè)定的輪胎斷面簾線網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指數(shù)，進(jìn)入s5；否則，跳轉(zhuǎn)s3中第s32步驟，重新設(shè)定各輪胎斷面簾線的網(wǎng)格大小與網(wǎng)格類型。

s5：輪胎斷面接觸面建立，具體如下：

s51：重新排列輪胎斷面網(wǎng)格的單元和節(jié)點(diǎn)順序；

s52：提取輪胎斷面上與路面和輪輞接觸處對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)編號；

s53：在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處建立接觸面，如圖7和局部放大如圖8所示。

s6：對輪胎有限元分析，具體如下：

s61：設(shè)定輪胎分析工況的邊界條件；

s62：設(shè)定輪胎分析工況的載荷；

s63：輪胎有限元分析，如圖9所示。

所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。