[发明专利]一种制动盘标准法向模态自动识别方法

说明书

本发明公开了一种制动盘标准法向模态自动识别方法，该方法首先判断制动盘边缘网格节点，从pch结果文件中读取边缘网格节点的位移值；接着，通过统计边缘网格节点在X、Y、Z轴方向的绝对位移量，初步区分是法向模态还是非法向模态；然后，通过分析边缘网格节点在法向上的位移分布形态，确认是否为标准模态并计算模态阶数；最后，以模态缩略图进行直观展示。本发明的有益效果为：在制动盘模态分析中，以客观评判标准代替主管评价标准，从而保证评判标准的唯一性，同时提高制动盘模态分析的自动化、降低设计人员的工作量。

技术领域

本发明涉及制动盘领域，主要是一种制动盘标准法向模态自动识别方法。

背景技术

文献“制动盘几何特征对结构模态特性影响仿真分析[J].系统仿真学报，2009，21(19):6256-6259”公开了一种制动盘几何特性对结果模态特性影响分析方法。该方法首先建立制动盘的ANSYS有限元模型，利用试验模态分析结果验证模型正确的基础上，然后定量分析了安装凸台直径与高度、盘体直径与厚度、散热辐条分布密度的变化对前七阶自由与约束周向模态频率的影响。

文献所述方法依靠设计人员交互从有限元分析结果中挑选出标准模态，依据标准模态及对应模态频率进行几何特性对结果模态特性影响的分析，无法实现自动标准模态提取。

在传统的制动盘法向标准模态提取过程中，设计人员需要逐步输入有限元分析参数，等待有限元分析结果，接着一张一张查阅分析结果图，从中挑选出标准模态并记录对应的频率；然后以挑选出的模态分析结果来验证设计模型的正确性。当验证结果表明模型不符合设计要求时，设计人员修改模型继续重复上述操作，直到符合设计要求。在这过程中，设计人员需要对比标准模态并记录对应频率，因个人主观原因对标准模态评判标准不同，并容易记录错误的频率值，从而造成频率值不能正确地反映设计结果，进而导致不符合设计要求的制动盘进入制造阶段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种制动盘标准法向模态自动识别方法，自动获得制动盘的标准法向模态，并以图片进行直观展示；在制动盘模态分析中，以客观评判标准代替主管评价标准，从而保证评判标准的唯一性，同时提高制动盘模态分析的自动化、降低设计人员的工作量。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种制动盘标准法向模态自动识别方法，该方法首先判断制动盘边缘网格节点，从pch结果文件中读取边缘网格节点的位移值；接着，通过统计边缘网格节点在X、Y、Z轴方向的绝对位移量，初步区分是法向模态还是非法向模态；然后，通过分析边缘网格节点在法向上的位移分布形态，确认是否为标准模态并计算模态阶数；最后，以模态缩略图进行直观展示。

作为优选，具体包括如下步骤：

步骤1：对制动盘三维模型进行位置调整，保证制动盘的法向与Y轴方向平行，并且指向凸台；在文本文件中，写入密度massDesity、杨氏模量youngsModulus、泊松比poissonsRatio、模态个数number、网格尺寸meshValue及网格类型meshType，程序自动导入三维模型并读取文本文件参数值，NX NASTRAN自动完成网格划分；

步骤2：从制动盘有限元模型上获取所有网格节点及节点在X、Y、Z轴上的坐标点，网格节点集合表示为：

式中，n₁表示网格节点总个数；node_i表示第i个网格节点；id_i表示第i个节点在模型中的唯一标识号；分别表示第i个节点在X轴、Y轴、Z轴上的坐标点；

遍历计算网格节点node_i∈Node与制动盘中心点cp的距离，计算公式如下：