[发明专利]一种模拟接触的有限元建模方法

权利要求书

1.一种模拟接触的有限元建模方法，其特征在于包括以下步骤：

A：基础建模：包括a：几何清理：以确保可以划分均匀合格的有限元网格为准则对几何模型进行整理，；b：基础网格划分：根据零件尺寸与厚度，选择使用壳单元或实体单元进行网格划分；c：壳单元网格平移至中面；

B：依次对各个零件按照设计要求赋上相应非线性材料；

C：建立接触：d：根据选定单元判断接触类型；e：根据相应类型，选择接触方向的判断函数，所述判断函数包括壳单元与壳单元的判断函数、壳单元与实体单元的判断函数以及实体单元与实体单元的判断函数；f：创建接触面及接触对。

2.根据权利要求1所述的模拟接触的有限元建模方法，其特征在于所述壳单元与壳单元的判断函数步骤为：将接触的两个区域分别标为区域A和区域B，在A中任选一节点a后，搜索B区域中离节点a最接近的一个壳单元，在该壳单元中任选一节点b，节点a和节点b构成一向量，节点a和节点b所在单元的法向量标为向量A和向量B，若                                                ，则区域A接触方向为正法向；若，则区域A接触方向为负法向；若，则区域B接触方向为负法向；若，则区域B接触方向为负法向。

3.根据权利要求1或2所述的模拟接触的有限元建模方法，其特征在于所述壳单元与实体单元的判断函数分为两部分；一部分为壳单元判断函数，与所述壳单元与壳单元的判断函数相同；另一部分为实体单元判断函数，其步骤为在实体单元区域任选一个实体单元A，以单元A所有节点的平均坐标做一个临时节点，从该临时节点出发，搜索壳单元区域中离此节点最近的单元B，计算实体单元A中每个面的中心位置和壳单元B的距离，选择距离最近的中心位置所在面作为实体单元A的接触面，然后将实体单元A的接触面扩充至实体区域的表面作为接触面，完成实体单元接触法向的确定。

4.根据权利要求3所述的模拟接触的有限元建模方法，其特征在于所述实体单元与实体单元的判断函数的步骤为在相接触的两个实体单元区域中任选一实体单元A，以单元A所有节点的平均坐标做一个临时节点，从该临时节点出发，搜索另一实体单元区域中离此节点最近的实体单元B，计算实体单元A中每个面的中心位置和实体单元B的距离，选择距离最近的中心位置所在面作为实体单元A的接触面，然后将实体单元A的接触面扩充至实体单元A所在实体单元区域的表面作为接触面，完成实体单元接触法向的确定。

5.根据权利要求4所述的模拟接触的有限元建模方法，其特征在于所述A步骤和B步骤均通过前处理软件实现。