[发明专利]一种包含过度网格及升角的螺纹六面体网格划分方法

权利要求书

1.一种包含过度网格及升角的螺纹六面体网格划分方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、获取螺栓螺母的几何结构尺寸；

S2、通过Pro/E或Solidworks三维制图软件构建标准三维模型，将模型导入有限元软件HYPERMESH中，通过solid edit功能将螺纹部分与不含螺纹的部分分割，从而得到包含螺纹的螺栓实体、包含螺栓头的螺柱实体、螺纹内部螺柱实体、包含螺纹的螺母实体、螺母螺纹外部实体；

S3、在有限元软件HYPERMESH中，使用suface editd功能，将包含螺纹的螺栓实体横截面等分成n份，使用2D功能区的ruled功能，将n个区域分别划分出规则的四边形网格，用faces功能将n个区域网格节点连接，包含螺纹的螺母实体进行相同操作；

S4、在有限元软件HYPERMESH中，使用translate功能与rotate功能将二维四边形网格沿轴线进行复制移动尺寸1与旋转尺寸2；复制n次，直到达到单一螺距P的长度，包含螺纹的螺母实体进行相同操作；

S5、在有限元软件HYPERMESH中，使用3D功能区的solidmap功能，将S3、S4中的二维四边形网格映射成六面体网格，包含螺纹的螺母实体进行相同操作；

S6、在有限元软件HYPERMESH中，对网格进行轴向过度，即对螺纹内部螺柱实体表面使用suface editd功能，切分出轴向过度网格辅助圆环面，并在此面重复S3操作，使用lines功能及ruled功能构造轴向过度单元网格，基于过度网格，沿过度圆环面上网格节点映射出六面体过度网格，螺母螺纹外部实体进行相同操作；

S7、在有限元软件HYPERMESH中，对网格进行横向过度，即对螺纹内部螺柱实体表面使用suface editd功能，切分出横向过度网格辅助圆环面，将此圆环面切分成上一层网格数量的1/3，并用2D功能区的automesh功能进行横向过度网格划分，基于横向过度网格使用使用3D功能区的solid map功能，将其映射为横向过度六面体网格；

S8、在有限元软件HYPERMESH中，重复S6操作，进一步轴向过度；

S9、在有限元软件HYPERMESH中，对剩余螺纹内部螺柱实体进行六面体网格划分，螺母螺纹外部实体进行相同操作；

S10、在有限元软件HYPERMESH中，使用translate功能沿轴向复制所需个数的S9中单位螺距螺纹，螺母单位螺距螺纹进行相同操作；

S11、完成包含螺栓头的螺柱实体部分六面体网格，并使用faces功能分别将螺栓、螺母所有六面体网格节点连接，删除四面体网格，从而得到包含过度网格及升角的螺纹六面体网格。

2.如权利要求1所述的一种包含过度网格及升角的螺纹六面体网格划分方法，其特征在于，所述步骤S1包括：其中，S1中所述的依据国标获取螺栓螺母装配状态的几何尺寸包括螺距数值、内外螺纹的公称直径、螺纹大径、螺纹中径、牙型角、牙顶数值。

3.如权利要求1所述的一种包含过度网格及升角的螺纹六面体网格划分方法，其特征在于，所述步骤S3包括：其中，S3中所述的包含螺纹的螺栓实体及包含螺纹的螺母实体横截面划分的n个区域，n至少大于2。

4.如权利要求1所述的一种包含过度网格及升角的螺纹六面体网格划分方法，其特征在于，所述步骤S4包括：其中，S4中所述的将二维四边形网格沿轴线进行复制移动尺寸1与旋转尺寸2，复制移动尺寸1应小于或等于螺纹牙顶宽度。

5.如权利要求1所述的一种包含过度网格及升角的螺纹六面体网格划分方法，其特征在于，所述步骤S6包括：其中，S6、S8中所述的构造轴向过度网格单元是以两个六面体网格单元过度为一个六面体网格单元。

6.如权利要求1所述的一种包含过度网格及升角的螺纹六面体网格划分方法，其特征在于，所述步骤S7包括：其中，S7中所述的对网格进行横向过度，以三个六面体网格单元过度为一个六面体网格单元。