[发明专利]基于RS映射的高速动车侧窗模型边界位移计算方法及其粘接强度计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速动车侧窗粘接强度分析领域，具体涉及基于RS映射的高速动车侧窗模型边界位移计算方法及其粘接强度计算方法。

背景技术

高速动车侧窗的粘接强度直接影响着乘客的安全性和舒适性，在动车行驶的过程中，侧窗胶粘剂除了受重力、侧窗内外压力差产生的压力或者拉力外，还受车体变形的影响。传统的计算方法是建立车体和侧窗的整体有限元模型，在动车行驶的各个工况下对胶粘剂进行强度分析。由于胶粘剂尺寸相对较小，导致整体有限元模型单元尺寸偏小，单元数量巨大，因此对计算机硬件设备要求较高，而且计算效率低下，特别是在侧窗胶粘剂结构尺寸设计时，需要对胶粘剂尺寸反复修改，然后对整体有限元模型进行修改，这会浪费大量建模时间和分析计算时间。

专利201610363318.5公开一种基于三角形面积插值方法，将局部模型插值获得的位移直接加载到胶粘剂单元上，其主要缺点是三角形插值方法插值精度相对较低，位移直接加载到胶粘剂单元上会存在应力集中情况。

发明内容

本发明设计开发了基于RS映射的高速动车侧窗模型边界位移计算方法，本发明的发明目的是通过四边形RS映射对局部模型边界位移进行插值计算，并且将插值获得的位移值施加到侧围局部模型上，得到侧窗边界局部模型中的位移值。

本发明设计开发了基于RS映射的高速动车侧窗粘接强度计算方法，本发明的发明目的是通过侧窗局部模型任意点的位移加载得到侧窗局部模型，进行粘接强度分析。

本发明提供的技术方案为：

基于RS映射的高速动车侧窗模型边界位移计算方法，包括：

获得各个工况下高速动车的整体模型中指定点的位移以及坐标，在侧窗形成的局部模型边界上选取任意一点进行位移插值参数计算；

根据所述位移插值参数以及所述指定点的位移获得所述局部模型边界上任意点的位移；

其中，所述位移插值参数r,s通过以下公式计算得出

x₀为所述局部模型边界上选取任意点O的X方向坐标，y₀为所述局部模型边界上选取任意点O的Y方向坐标，x_A,x_B,x_C,x_D为在所述整体模型上四边形的四个顶点的X方向坐标，y_A,y_B,y_C,y_D为在所述整体模型上四边形的四个顶点的Y方向坐标，其中，所述任意点O点落在所述四边形内部或者边上；

所述局部模型边界上任意点的位移通过一下公式计算得出

D_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_XA+(1+r)(1-s)D_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)D_XD]；

D_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_YA+(1+r)(1-s)D_YB+(1+r)(1+s)D_YC+(1-r)(1+s)D_YD]；

D_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_ZA+(1+r)(1-s)D_ZB+(1+r)(1+s)D_ZC+(1-r)(1+s)D_ZD]；

R_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_XA+(1+r)(1-s)R_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)R_XD]；

R_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_YA+(1+r)(1-s)R_YB+(1+r)(1+s)R_YC+(1-r)(1+s)R_YD]；

R_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_ZA+(1+r)(1-s)R_ZB+(1+r)(1+s)R_ZC+(1-r)(1+s)R_ZD]；