[发明专利]一种自动提取轮胎数值模拟接地印痕信息的方法、应用和程序产品

说明书

本发明涉及轮胎设计技术领域，尤其涉及一种自动提取轮胎数值模拟接地印痕信息的方法、应用和计算机程序产品。一种自动提取轮胎数值模拟接地印痕信息的方法，该方法包括以下的步骤：1）获取轮胎模型变形后的节点坐标信息；2）获取轮胎模型中的单元组成信息；3）获取节点的接地压力或压强信息；4）获取接地节点的坐标极值节点；5）获取接地节点的坐标极值点的相邻节点；6）对接地节点的坐标极值点与相邻节点进行插值，获得接地印痕的长和宽；7）计算接地压力的平均程度。通过以上方法，即可实现轮胎数值模拟接地印痕信息的自动提取，方便与实验测试结果对比及轮胎方案评判。

技术领域

本发明涉及轮胎设计技术领域，尤其涉及一种自动提取轮胎数值模拟接地印痕信息的方法、应用和计算机程序产品。

背景技术

轮胎是车辆与路面接触的唯一部件，车辆的多种性能是通过轮胎与路面之间面积很小的接地印痕发挥，例如，制动、牵引、转向等，并且轮胎的滚动阻力、噪声和抗磨性能等也与其接地印痕相关，因此，一直以来，接地印痕是轮胎性能评判的首个测试项目，其重要性不言而喻。随着计算机及计算力学的发展，数值模拟技术已成功应用于轮胎性能分析，并已日趋成熟。目前，轮胎性能的数值模拟基本均基于通用商业软件系统，例如Abaqus、Ansys、Marc等，这些商业软件所自带的后处理能够直接方便的获得轮胎接地印痕的面积、接地压力分布云图等信息，但对于轮胎设计工程师而言这些信息不够全面和直观。

尤其对于接地印痕的长度和宽度等信息很难准确提取，这主要是由于数值模拟计算结果为节点数据，在接地印痕长度方向和宽度方向需要进行插值，即计算结果中具有压力值的最边缘节点A一般不是真正的边缘，而与其相邻的远离接地印痕中心的节点B压力值为0，但其也并非真正的边缘，真正的边缘处于这两个节点中间，如果以A点作为边缘点则提取的接地印痕信息偏小，如果以B点作为边缘点则提取的接地印痕信息偏大。同时，由于轮胎数值模拟模型在周向的网格尺寸较长，在轮胎宽度方向的网格尺寸不一，因工程师的网格划分目标而异，如果手动拾取则会产生较大的误差，不同工程师测量的结果各异，而且，通用数值模拟商业软件处理轮胎接地印痕云图只能提供视觉上的定性感知，无法准确提供定量的参数指标，缺乏统一的标准，不利于性能分析和评判。

因此有必要发明一种自动提取轮胎数值模拟接地印痕信息的方法，实现轮胎接地印痕信息的快速、准确和规范化提取。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种自动提取轮胎数值模拟接地印痕信息的方法，实现轮胎接地印痕信息的快速、准确和规范化提取。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种自动提取轮胎数值模拟接地印痕信息的方法，该方法包括以下的步骤：

1)获取轮胎模型变形后的节点坐标信息

读取轮胎数值模拟结果文件，轮胎模型中与路面可能发生接触的表面节点的节点坐标信息，包括节点编号N_i，节点的x_i，y_i和z_i坐标值；

2)获取轮胎模型中的单元组成信息

主要指轮胎模型中与路面可能发生接触的表面单元组成信息，包括单元编号E_j，组成表面的4个节点的节点编号，N_j1，N_j2，N_j3，N_j4；

3)获取节点的接地压力或压强信息

读取轮胎模型的数值模拟计算结果文件，获得接地节点的接地压力信息，包括节点编号N_k，与其对应的接地压力p_k；

4)获取接地节点的坐标极值节点