[发明专利]一种模拟橡胶球铰自由面变形的网格的布局方法

摘要

本发明提供了一种模拟橡胶球铰自由面变形的网格的布局方法，首先通过初始网格划分和挤压分析标出最先出现扭曲变形的位置，并在该位置进行垂直式剖分，用以引导进一步出现的扭曲变形，然后通过主剖分线将橡胶球铰模型分为中区和端区，通过主深度剖分线和副深度剖分线将端区分为五段，最后按照要求重新划分网格，网格随表面深度进行参数化配置，在各个自由面布置合适数量的网格，并通过调整网格密度完成网格布局。上述模拟橡胶球铰自由面变形的网格的布局方法，划分出的网格反映出了橡胶球铰自由面的形状特性和承载特征，进而能够满足高度扭曲区域的网格设置要求，精确地预测了高度扭曲区域的应力结果，为完成橡胶球铰自由面变形的模拟提供了前提。

主权项

一种模拟橡胶球铰自由面变形的网格的布局方法，其特征在于，包括步骤：1）对橡胶球铰模型划分初始网格并进行挤压分析，并标识出最先扭曲变形的四个位置；2）分别做垂直于四个位置所在表面的主深度剖分线（24），并延伸至所述橡胶球铰模型的内铁件（1）和外铁件（3），形成两个上接触点和两个下接触点，分别连接两个所述上接触点以及连接两个所述下接触点形成两条主剖分线（25），所述主剖分线（25）将所述橡胶球铰模型分为中区和两个关于所述中区对称分布的端区；3）所述主深度剖分线（24）将所述端区的自由边依次分为第一自由边（21）、第二自由边（22）和第三自由边（23），在所述第一自由边（21）上和所述第三自由边（23）上分别选取靠近所述主深度剖分线（24）的一点，并做垂直于该点所述表面的副深度剖分线（26），所述主深度剖分线（24）和所述副深度剖分线（26）将所述端区分为第一子区（a），和关于所述第一子区（a）对称分布的第二子区（b）与第三子区（c）以及第四子区（d）与第五子区（e）；4）对橡胶球铰模型重新划分网格，所述主深度剖分线（24）上的网格数和所述副深度剖分线（26）上的网格数相同且不小于2，在所述第一子区（a）中：所述端区的自由边上的网格数不小于4，且所述主深度剖分线（24）的长度值与其上的网格数目的比值分别大于所述自由边的长度值与其上的网格数目的比值以及与所述端区的非自由边的长度值与其上的网格数目的比值，在所述第二子区（b）、所述第三子区（c）、所述第四子区（d）和所述第五子区（e）任意一个中：所述端区的自由边上的网格数均不小于2，且所述副深度剖分线（26）的长度值与其上的网格数目的比值分别大于与其相连的所述自由边的长度值与其上的网格数目的比值以及与所述端区的非自由边的长度值与其上的网格数目的比值；5）将重新划分网格的橡胶球铰模型转化为六面体实体单元模型，进行挤压分析并提取分析结果，判断所述分析结果是否收敛，如果否，则进入步骤6）；如果是，则完成网格布局；6）按照步骤4）逐步增加网格密度，并返回步骤5）。