[发明专利]材料轮廓节点编号提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料轮廓节点编号提取方法，可用于有限元分析的后处理软件中，以满足特定的分析结果显示要求。

技术背景

在对物体进行有限元分析时都需要进行前后处理，例如前处理的网格划分和后处理的分析结果显示等。目前各种商业化的有限元分析软件都带有高性能的前后处理软件，自动化程度和处理效率都很高。但对于用户的特殊处理要求，往往自动化程度和处理效率都大打折扣，甚至无法满足，因此可以对这些前后处理软件进行二次开发，用编程的方法来方便迅速地满足这些特殊要求。

例如在轮胎行业，经常需要同时对比显示轮胎不同断面某一种(或数种)材料的变形情况，通常有限元分析软件的后处理软件可以把指定材料的全部单元都显示出来，但往往因为断面数量和单元数量较多，因此画面上线段很多，画面显得较为杂乱，对比效果受影响。为了达到画面简洁明了的目的，就需要仅仅显示指定材料的轮廓线段，甚至只显示单边轮廓线段，这就需要通过编程的方法从相关材料的单元划分信息中提取指定材料轮廓的节点编号，这样就可以根据材料轮廓的节点编号来显示指定材料的轮廓，而不是显示指定材料的全部单元。通常单元划分是由前处理软件完成的，其单元编号，节点编号以及编号的排列方式都是无法预知的，而一个轮胎往往有十几种材料，进行有限元分析时通常被划分成近百个断面，每个断面可以有上千个单元和节点，数据量非常庞大，因此提取材料轮廓的节点编号就需要有简单易行的方法。

发明内容

本发明提供了一种简单易行的适合计算机编程的材料轮廓节点编号提取方法。

本发明所提供的材料轮廓节点编号提取方法为：首先根据单元划分信息(由有限元分析前处理软件生成)读取指定材料的单元编号和单元的节点编号，用首尾两个节点编号这一对数组来定义组成单元的一个线段(以下称为单元线段)，那么就可以将组成指定材料全部单元的所有单元线段构成一个线段集合，对线段集合中的每一个单元线段都与线段集合内的其他单元线段进行比较判别，如果有两个单元线段的定义完全相同(也就是首尾节点编号都相同)，则将这两个单元线段从线段集合中删除，最后线段集合中所剩下的单元线段就是组成指定材料轮廓的线段，这些单元线段的节点编号就是需要提取的指定材料的轮廓节点编号。

如果需要提取指定材料的单边轮廓节点编号，也就是提取指定材料与其他特定材料相邻部分的轮廓节点编号，则首先按上述方法获取指定材料的轮廓线段，然后将组成其他相邻材料全部单元的所有单元线段构成一个新的线段集合，再将原线段集合中的每一个单元线段与新线段集合中的所有单元线段进行比较，如果原线段集合中某一个单元线段的定义与新线段集合中所有单元线段的定义都不相同，则将该单元线段从原线段集合中删除，最后原线段集合中所剩下的单元线段就是组成指定材料单边轮廓的线段，这些单元线段的节点编号就是需要提取的指定材料的单边轮廓节点编号。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的材料轮廓节点编号提取方法作进一步的说明。

图1是本发明内容的实施流程图

图2是一个实施例的示意图

图3是另一个实施例的示意图

具体实施方式

图1是本发明内容的实施流程图，下面结合两个实施例说明具体的实施方法。

第一个实施例是提取轮胎钢丝圈材料的轮廓节点编号，图2左为轮胎钢丝圈材料的网格划分示意图(粗斜字体为单元编号，正常字体为节点编号)，图2右是提取出来的钢丝圈材料轮廓单元线段和节点编号。

首先根据图1所示的流程从单元划分信息(由有限元分析前处理软件生成)中读取全部钢丝圈材料的单元编号和单元的节点编号，接下去分别用首尾两个节点编号这一对数组来定义组成这些单元的所有单元线段(首尾的顺序并不重要，但为了方便后面的判别，需要统一按大小顺序排列)。图2所示的钢丝圈材料单元都是三角形单元，每个单元由3条单元线段组成，一共18条单元线段，如下表所示：