[发明专利]一种表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法和装置有效
申请号: | 202010014224.3 | 申请日: | 2020-01-07 |
公开(公告)号: | CN111241671B | 公开(公告)日: | 2022-02-15 |
发明(设计)人: | 巩浩;刘检华;张忠伟;丁晓宇;刘少丽;夏焕雄 | 申请(专利权)人: | 北京理工大学 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20;G06F119/14 |
代理公司: | 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 | 代理人: | 许静;安利霞 |
地址: | 100081 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 表征 螺纹 局部 滑移 行为 模拟 方法 装置 | ||
1.一种表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法,其特征在于,包括:
对螺纹面进行预处理并确定分析受力方向,所述受力方向至少包括:螺旋方向和径向方向;
根据所述螺纹面沿径向方向的区域创建基本单元模型,根据所述螺纹面沿螺旋方向的区域创建串联系统模型,其中,所述基本单元模型由多个弹簧、多个滑块、第一边界条件和第二边界条件连接组成,所述串联系统模型由多个弹簧、多个滑块以及第三边界条件连接组成;所述根据所述螺纹面沿径向方向的区域创建基本单元模型包括:选取第一预设平面并确定所述第一预设平面的x1轴方向和y1轴方向;在所述第一预设平面的y1轴方向放置多个滑块,其中,所述多个滑块位于同一垂直轴线,且在每两个滑块之间用相同的第一内部弹簧进行连接;在x1轴方向上将每个滑块分别与所述第一预设平面外部的第一预设长杆分别通过多个第一外部弹簧进行连接,其中,多个第一外部弹簧互相平行;在y1轴方向上所述第一预设平面两端的滑块分别与所述第一边界条件和所述第二边界条件进行连接;
在所述基本单元模型施加压力,并通过离散分析得到所述基本单元模型的受力数据,在所述串联系统模型施加压力,并通过离散分析得到所述串联系统模型的受力数据;
根据所述基本单元模型的受力数据和所述串联系统模型的受力数据,演化螺纹面局部的滑移行为。
2.根据权利要求1所述的表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法,其特征在于,对螺纹面进行预处理并确定分析受力方向,包括:
对螺纹面进行三维处理,确定x轴,y轴和z轴,其中所述x轴为螺旋方向,所述y轴为径向方向。
3.根据权利要求1所述的表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法,其特征在于,根据所述螺纹面沿螺旋方向的区域创建串联系统模型,包括:
选取第二预设平面并确定所述第二预设平面的x2轴方向和y2轴方向;
在所述第二预设平面的x2轴方向放置多个滑块,其中,所述多个滑块位于同一水平轴线,且在每两个滑块之间用相同的水平弹簧进行连接;
在y2轴方向上将每个滑块分别与所述第二预设平面外部的第二预设长杆通过多个第二外部弹簧进行连接;
在y2轴方向上所述第二预设平面的每个滑块分别通过多个相同的垂直弹簧与所述第三边界条件进行连接,其中,所述水平弹簧和所述垂直弹簧互相垂直。
4.根据权利要求3所述的表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法,其特征在于,
将所述第一边界条件和所述第二边界条件创建于所述第一预设平面的外部;
将所述第三边界条件创建于所述第二预设平面的内部。
5.根据权利要求1所述的表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法,其特征在于,在所述基本单元模型施加压力,并通过离散分析得到所述基本单元模型的受力数据,包括:
通过在y1轴方向上对所述第一边界条件和所述第二边界条件施加压力获得弹簧力和第一压力;
根据所述弹簧力和第一压力通过离散分析得到在x1轴方向上的螺旋方向分力和在y1轴方向上的分力。
6.根据权利要求3所述的表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法,其特征在于,在所述串联系统模型施加压力,并通过离散分析得到所述串联系统模型的受力数据,包括:
通过在y2轴方向上对所述第三边界条件施加压力获得水平弹簧力、垂直弹簧力和第二压力;
根据所述水平弹簧力、垂直弹簧力和第二压力通过离散分析得到在x2轴方向上的螺旋方向分力和在y2轴方向上的分力。
7.根据权利要求5所述的表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法,其特征在于,根据所述基本单元模型的受力数据和所述串联系统模型的受力数据,演化螺纹面局部的滑移行为,包括:
通过所述基本单元模型的受力数据,计算所述第一压力、所述在x1轴方向上的螺旋方向分力和所述在y1轴方向上的分力的周期性变化;
通过分析所述基本单元模型的周期性变化,演化螺纹面沿螺旋方向的区域的局部滑移累积行为。
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