[发明专利]砂带磨削过程仿真方法

权利要求书

1.一种砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

建立砂带接触轮和工件仿真模型；

对所述仿真模型进行网格划分；以及

删除部分磨粒单元，生成多磨粒随机分布模型；其中

所述步骤“删除部分磨粒单元，生成多磨粒随机分布模型”包括以下步骤：

步骤一、提取所述网格的单元编号，生成N×1维数组a；

步骤二、利用随机函数生成N×1维数组b，并赋值为0或1；

步骤三、将步骤二中的N×1维数组b与步骤一中的N×1维数组a合并为N×2矩阵D；以及

步骤四、删除所述矩阵D中赋值为1或0的单元，从而生成多磨粒随机分布模型。

2.根据权利要求1所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，

所述步骤“建立砂带接触轮和工件仿真模型”包括：

通过ANSYS Workbench软件来建立所述砂带接触轮和工件仿真模型，以及

在所述步骤“对所述仿真模型进行网格划分”中：

在所述ANSYS Workbench软件中对所述仿真模型进行网格划分。

3.根据权利要求1所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤一包括：

通过将所述划分好网格的模型导入ANSYS Mechanical APDL软件，基于APDL命令流提取磨粒层所有单元编号，从而生成所述N×1维数组a。

4.根据权利要求3所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤二和所述步骤三包括：

将所述磨粒层单元编号数组a导入Matlab软件，并在Matlab软件中根据随机函数生成所述N×1维数组b，以及对所述数组b赋值为0或1，并将所述数组a和数组b合并为所述N×2矩阵D，输出文本文件。

5.根据权利要求1所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤四包括：在ANSYS Mechanical APDL软件中对模型进行修改，通过命令流读取矩阵D的结果，并根据单元编号删除磨粒层中赋值为1的单元。

6.根据权利要求1所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述多磨粒随机分布模型导入HyperMesh软件作进一步处理，包括删除磨粒层最外层的浮动单元，保留内圈与橡胶层接触的磨粒单元，并将所述磨粒单元属性修改为tetra10单元，并将模型保存为k文件。

7.根据权利要求6所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述k文件导入LS-Dyna软件中，并根据实际情况设置砂带接触轮轮毂、橡胶层、加工工件材料属性，以及磨粒设置为刚体；以及输入接触模型及相关参数，进行磨削动力学仿真计算，以求解磨削力、磨削温度和/或表面应力分布。

8.根据权利要求1所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，在所述步骤“建立砂带接触轮和工件仿真模型”中，将磨粒层和接触轮橡胶层设置为直接接触。

9.根据权利要求3所述的砂带磨削过程仿真方法，其特征在于，在所述步骤“对所述仿真模型进行网格划分”中，所述磨粒层控制为两层四面体网格。