[发明专利]一种多层金属橡胶件的外密内疏的网格划分方法

说明书

本发明公开了一种多层金属橡胶件的外密内疏的网格划分方法，基于所述多层金属橡胶件二维截面图，包括橡胶层和隔片层，将所述二维截面图自内而外划分为多个部分，按照外密内疏进行网格划分；具体包括：获取位于所述二维截面图上最外侧基础控制点；获取所述最外侧基础点沿X轴方向到所述二维截面图内侧边缘的距离，按照距离比例，获取位于二维截面图上的多个基础控制点；以所述多个基础控制点为起点分别作基础控制线，将所述二维截面图划分为多个区域；分别对所述多个区域进行网格划分；本发明通过外密内疏的网格划分方式，对内部非关键区域采取网格大小递减，以控制整体网格规模数量，既保证了计算精度，又提升了计算效率。

技术领域

本发明涉及有限元分析的网格划分技术领域，具体地，涉及一种多层金属橡胶件的外密内疏的网格划分方法。

背景技术

杆端关节是一种安装于杆端的柔性连接，包括连杆关节和牵引杆关节、旋翼柔性连接，被广泛应用于轨道交通和航空航天等领域的操纵和动力传递系统中；杆端关节通常是由芯轴、隔片、外接头和橡胶硫化而成，按照结构形式分为单层杆端关节和多层杆端关节，其中，多层杆端关节是指包含多层橡胶和多层隔片的金属橡胶硫化杆端轴承，多层杆端关节具备更好的多轴承载能力，可以同时承受较大的径向载荷、轴向载荷、扭转载荷和偏转载荷等复合载荷。

多层杆端关节在开发过程中，杆端轴承疲劳寿命的评估是非常关键的项点。杆端轴承疲劳寿命的评估有试验法和有限元仿真分析法，考虑到试验法的周期及成本，目前有限元仿真分析法应用越来越广泛，在前期预研和设计阶段采用有限元仿真分析法代替试验测试，减少试制和试验次数，提高杆端轴承的一次性设计成功率，缩短杆端轴承的开发周期，降低杆端轴承的开发成本。

多层杆端关节疲劳寿命的仿真分析难点在于分析的精度及效率，如何保证既能保证计算结果的准确性，又能提高仿真分析的效率，网格划分尤为重要，按照常规网格划分的方法，是对每层橡胶和每层隔片单独划分二维和三维网格，该方法对于这类多层结构杆端轴承的网格划分效率较低，尤其有些旋翼柔性连接杆端轴承有三十多层橡胶和隔片，仅划分网格就需要一周时间，即便采用256个fDU的计算平台，完成一个工况的计算也需要三天时间，多个工况耗时更长，如果一味地把网格数量降低，计算精度又会受影响，因此，常规的网格划分方法难以平衡满足该类多层杆端关节的仿真效率及精度，需要建立一种专门针对该类杆端轴承的创新的网格划分方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多层金属橡胶件的外密内疏的网格划分方法，解决了多层金属橡胶件复杂的网格划分问题，特别是对多层橡胶和多层隔片单独划分时，划分时间长，分析效率第的问题，同时解决了因减少网格划分数量造成计算精度降低的问题。

本发明为了解决现有技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种多层金属橡胶件的外密内疏的网格划分方法，其特征在于，基于所述多层金属橡胶件二维截面图，包括橡胶层和隔片层，将所述二维截面图自内而外划分为多个部分，按照外密内疏进行网格划分；具体包括：

获取位于所述二维截面图上最外侧基础控制点；

获取所述最外侧基础点沿X轴方向到所述二维截面图内侧边缘的距离，按照距离比例，获取位于二维截面图上的多个基础控制点；

以所述多个基础控制点为起点分别作基础控制线，将所述二维截面图划分为多个区域；

分别对所述多个区域进行网格划分。

优选的，所述最外侧基础控制点沿X轴方向到所述二维截面图内侧边缘的距离为垂直距离。

进一步地，所述距离比例为：所述多个基础控制点沿X轴方向到所述二维截面图内侧边缘的垂直距离与所述最外侧基础控制点沿X轴方向到所述二维截面图内侧边缘的垂直距离的比例。