[发明专利]基于APDL语言用于机床等效结合面快速定义的方法

权利要求书

1.一种基于APDL语言用于机床等效结合面快速定义的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：利用APDL语言获取ANSYS中机床分析对象拓扑关系信息，包括点、线、面、体及其拓扑关系，采用邻接表来存储装配体有向图；

步骤2：对步骤1获取的拓扑关系信息，任取装配体中不同部件的两平面，采用空间内凸平面接触判据判断两平面是否接触；

所述根据空间内凸平面接触判据，判断两平面是否接触的步骤为：

步骤2-l、任取装配体中不同部件的两平面，根据空间解析几何，分别取两平面中不共线三个顶点，由顶点坐标计算得出空间平面方程，判断两方程系数是否对应成比例，若成比例则执行步骤2-2，否则返回步骤2-1；

步骤2-2、判断组成两平面的点集是否相同，若相同则为圆柱面，返回步骤2-1，不同则为平面；

步骤2-3、将平面分别投影到X、Y、Z坐标平面，利用二维凸多边形相交算法判断投影图形是否相交，当每个投影面均有交集，则空间内两凸平面接触；

步骤3：对步骤1获取的拓扑关系信息，任取装配体中不同部件的两圆柱面，采用空间内圆柱面接触判据判断两圆柱面是否接触；

步骤4：根据步骤2和3得到的装配体接触面信息，使用APDL语言进行等效结合面定义，步骤为：材料属性定义——单元类型定义——建立硬点——定义结合面参数——划分网格——连接对应节点。

2.根据权利要求1所述的基于APDL语言用于机床等效结合面快速定义的方法，其特征在于：步骤1中所述拓扑关系的结构表达方式为：令G表示有向图，V表示装配体部件集合，F表示面集，E表示边集，P表示点集，v_i表示部件，f_i表示面，e_i表示边，p_i表示关键点，机床分析对象有向图表示为G＝(V，F，E，P)；部件集合V(G)＝{v₁...v_m}，其中下标m表示部件的个数；面集F(G)＝{f₁，f₂，f₃...f_n}，其中下标n表示面的个数；边集E(G)＝{e₁，e₂，e₃...e_p}，其中下标p表示边的个数；点集P(G)＝{p₁，p₂，p₃...p_q}，其中下标q表示点的个数；最后通过邻接表对拓扑关系进行存储。

3.根据权利要求1所述的基于APDL语言用于机床等效结合面快速定义的方法，其特征在于：步骤3所述根据空间内圆柱面接触判据，判断两圆柱面是否接触的步骤为：

步骤3-1、任取装配体中不同部件的两圆柱面，根据空间解析几何，由圆柱面圆心坐标，分别计算两圆柱面中心线方程，判断中心线是否共线，即比较中心线方向向量是否对应成比例，若是，则执行步骤3-2，若否，则返回步骤3-1；

步骤3-2、计算两个圆柱面半径，若半径相等，进行步骤3-3，若否，则返回步骤3-1；

步骤3-3、根据空间解析几何，判断圆柱面圆心的连线是否有交集，若有则两圆柱面接触。