[发明专利]一种轮胎外轮廓快速提取方法、设备和可读载体介质

说明书

本发明涉及轮胎设计领域，尤其涉及一种轮胎外轮廓快速提取方法、设备和计算机可读载体介质。一种轮胎外轮廓快速提取方法，所述的轮胎外轮廓快速提取方法包括以下步骤：1）提取轮胎有限元模型上任意断面的所有节点坐标；2）按顺序提取轮胎有限元模型任意断面外轮廓上的节点坐标；3）按照提取节点坐标的顺序依次在两点间连接直线，绘制出轮胎断面外轮廓线；4）判断绘制出的轮胎断面外轮廓线是否满足要求。该方法通过算法实现对轮胎有限元模型上任意断面节点坐标的提取，并自动绘制该断面外轮廓曲线。适用于负荷受力后变形的回转体，全钢、半钢子午胎，斜交胎，工程胎等各种轮胎制造或检测方法。

技术领域

本发明涉及轮胎设计领域，尤其涉及一种轮胎外轮廓快速提取方法、设备和计算机可读载体介质。

背景技术

橡胶是一种非线性黏弹性材料，其力学响应的本构方程难以准确描述，在实际轮胎性能的仿真中难以应用。另外，轮胎在加硫前后，各部件在断面上的位置(厚度)也会发生一些变化，这些变化对接地印痕，磨耗，耐久，操控以及轮廓的优化设计都带来巨大的影响。因此，必须对基于理想设计断面(不考虑加硫前后，各部件的位置变化)做成的有限元模型进行修正。然而，为了获得精确的加硫后的断面形状，传统的修正方法需要切割断面进行测量，费时费力，为了提高轮胎性能仿真的准确性，我们提出了一种轮胎综合修正仿真方法，就是通过调整轮胎各部件聚合物的物性值，对基于理想设计断面做成的有限元模型及其材料本构关系进行修正，直到使轮胎仿真充气外轮廓和实测外轮廓达到一致，此时的物性值作为综合修正仿真方法的物性值。为了达到上述修正目的，通常是将充气外轮廓仿真结果和实测外轮廓分别截图叠加，反复对比调整比较，或手动提取轮胎外轮廓节点坐标信息，导入CAD中与实测外轮廓比较，但图片大小的调整受限较大，手动提取节点坐标费时费力。虽然通过检索发现一些类似的方法，但是完全适用于轮胎外轮廓的有效方法尚未发现。因此，为了缩短研发周期，提高仿真精度，需要发明一种轮胎外轮廓快速提取算法及程序。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本申请的目的是提供一种轮胎外轮廓快速提取方法，该方法通过算法实现对轮胎有限元模型上任意断面节点坐标的提取，并自动绘制该断面外轮廓曲线。适用于负荷受力后变形的回转体，全钢、半钢子午胎，斜交胎，工程胎等各种轮胎制造或检测方法。

为了实现上述的目的，本申请采用了以下的技术方案：

一种轮胎外轮廓快速提取方法，所述的轮胎外轮廓快速提取方法包括以下步骤：

1）提取轮胎有限元模型上任意断面的所有节点坐标；

2）按顺序提取轮胎有限元模型任意断面外轮廓上的节点坐标；

3）按照提取节点坐标的顺序依次在两点间连接直线，绘制出轮胎断面外轮廓线；

4）判断绘制出的轮胎断面外轮廓线是否满足要求。

作为优选，所述步骤1）包括如下步骤：

1.1）指定轮胎有限元模型上任意节点N作为参考点，记录N点坐标（X0,Y0,Z0）；

1.2）将轮胎有限元模型上剩余节点（X,Y,Z）依次与N点进行比较，若X-X010-3且Z*Z00则保存该节点坐标信息到指定文件。

作为优选，步骤1.2）所述文件为文本文件。

作为优选，所述步骤2）包括如下步骤：

2.1）将节点坐标转换到XY平面坐标系中；

2.2）判断节点Y坐标最大值记为Y_max，Y坐标最小值记为Y_min；

2.3）创建M点坐标为（0，(Y_max+Y_min)/2），以M点为起点沿Y轴反向作射线（MY-→）记为射线A；