[发明专利]一种适应大变形的环式变形、参数化橡胶网格的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶的成型方法，尤其是指一种能适应大变形的环式、参数化全四边形橡胶网格的成型方法。利用该网格成型方法，可以对结构复杂的橡胶模型进行雕塑性剖分，然后对局部区域进行基于适应大变形要求下的环式类5变形、参数化网格的生成，从而可以使大变形的求解分析顺利完成。

背景技术

橡胶材料弹性模量小，在承载时变形量大，非线性程度高。现在对橡胶成型都是利用有限元技术对橡胶材料(或橡胶弹性元件)的变形行为进行仿真拟合，但通过使用的情况来看，在利用有限元技术对橡胶材料(或橡胶弹性元件)的变形行为进行仿真拟合时，往往会因为变形过大，网格扭曲严重，或者分析过程中出现沙漏现象，造成分析无法收敛而使计算失败。因此，为了顺利完成分析过程，需要对网格密度、网格形状及网格成型方法进行进一步改进。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服现有橡胶材料单元网格成型方法的不足，提出一种更能适应橡胶材料大变形要求、减少网格扭曲和沙漏形成的环式类五边形变形、参数化橡胶单元网格的成型方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环式类五边形变形、参数化橡胶单元网格的成型方法，将整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形、网格扭曲严重的左和右2个区域进行共4个类五边形剖分，然后在每一个局部类五边形区域进行参数化的网格设置，并使每边网格数量满足如下要求：

a，b，c，d，e≥0

e+b≥a+2c+d2]]>

满足上式要求的网格布局及网格成型后的网格状态，见图1所示，根据模型大小和分析质量的要求，可通过参数化调整网格数量来形成网格密度不同、但网格布局相同的环式类五边形变形的橡胶网格。

本发明所涉及的橡胶网格成型方法，可以很方便地实现橡胶网格的环式类五边形变形特性，适应橡胶网格在大变形条件下的变形需要，而且也可以很方便地实现橡胶网格的参数化设计，从而根据模型的大小和分析的实际工况，对模型的网格密度进行优化式调整，从而形成网格密度不同但网格布局相同的环式类五边形变形橡胶网格。其优点表现为以下几个方面：

■通过使用该橡胶网格的成型方法，所形成的橡胶网格形状全部是四边形网格，网格质量高，应力结果精确。

■通过使用该橡胶网格的成型方法，所形成的橡胶网格的布局是环式类5变形，易于橡胶材料大变形时的扭曲模拟。

■通过使用该橡胶网格的成型方法，橡胶网格的形成方式是参数化的，因而可以参数化的调整网格密度，而同时保持橡胶网格的布局形态和网格形状。

附图说明

图1是本发明(适应大变形的环式、参数化橡胶网格的成型方法)的一个实施例的流程图；

图2是本发明的整体模型图；

图3是本发明的整体剖分设计图；

图4是本发明的局部区域的类五边形变形的网格布局设计图

图5是本发明的类五边形的参数化、环式网格设计图

图6是本发明的整体环式、参数化橡胶网格设计图

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

从附图中可以看出，本发明是一种适应大变形的环式类五边形变形、参数化橡胶网格的成型方法，该方法是将整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形、网格扭曲严重的左和右2个区域进行共4个类五边形剖分，然后在每一个局部类五边形区域进行参数化的网格设置，并使每边网格数量满足如下要求：

a，b，c，d，e≥0

e+b≥a+2c+d2]]>