本文關鍵詞：輪胎的有限元網格自動劃分程序研究

  更多相關文章： 輪胎 自動網格 C++

【摘要】：輪胎是汽車的重要組成部分,輪胎的力學性能影響汽車的駕乘舒適性、油耗和安全等。對輪胎進行有限元分析能檢驗輪胎的結構,觀察輪胎的力學性能,幫助研究設計。輪胎的結構較復雜,在有限元分析的網格劃分階段采用通用的有限元網格劃分算法無法對輪胎進行網格自動劃分,因此常用的輪胎有限元網格劃分方法是手動劃分網格。手工劃分網格過程繁瑣,效率低下,不能保證網格質量,采用程序對輪胎進行網格劃分具有非常重大的意義。本文以某型輪胎為研究對象,參考傳統(tǒng)的輪胎手工劃分網格方法,采用C++語言編寫了輪胎有限元網格自動劃分程序。程序的輸入文件為輪胎材料分布圖,文件格式為AutoCAD的交換文件DXF,其上包含輪胎的結構信息。采用函數(shù)可從DXF文件中提取材料分布圖上的線段和圓弧信息,將線段和圓弧信息存入結構體數(shù)組可將其用于網格劃分。輪胎呈軸對稱結構,取其一半進行網格劃分,劃分完成后對網格進行鏡像處理獲得完整有限元模型。本文將輪胎的有限元網格劃分過程分為兩部分處理,一是網格節(jié)點獲取,二是網格單元連接。根據(jù)輪胎的結構特征,網格節(jié)點的獲取采用遞歸程序平移節(jié)點作網格線獲取,對于結構相差較大的材料層采用不同的算法獲取網格節(jié)點。根據(jù)輪胎結構特征,本文將輪胎分為三部分采用不同的算法獲取網格節(jié)點。單元連接方法基于所求的網格節(jié)點位置信息,將處于同一區(qū)域邊界上的節(jié)點連成單元,根據(jù)節(jié)點的連接關系判斷單元所在區(qū)域的起止情況。為提升網格質量,本文提出在尺寸較大的單元上添加分割點的方法將單元進行細化處理。程序能夠實現(xiàn)由DXF文件一鍵生成ABAQUS的輸入文件INP,縮短輪胎有限元分析的前處理時間。對于不同尺寸不同結構的輪胎,調用程序進行網格劃分后程序能夠輸出高質量的有限元網格,證實程序的實用性。
【關鍵詞】：輪胎 自動網格 C++
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.341
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題研究的背景和意義11-12
• 1.2 輪胎的有限元網格自動劃分研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12
• 1.3 有限元網格劃分算法12-13
• 1.4 本文主要研究內容13-15
• 第二章 子午線輪胎結構與網格劃分的傳統(tǒng)方法15-21
• 2.1 子午線輪胎的構造15-16
• 2.2 子午線輪胎傳統(tǒng)網格劃分方法16-19
• 2.2.1 輪胎網格劃分的原則16-17
• 2.2.2 傳統(tǒng)網格劃分方法的步驟17-19
• 2.3 傳統(tǒng)劃分網格方法的缺點分析19
• 2.4 本章小結19-21
• 第三章 輪胎的網格劃分程序輸入文件和數(shù)據(jù)結構21-29
• 3.1 提取圖形信息程序介紹21-23
• 3.1.1 DXF文件介紹21-22
• 3.1.2 提取圖形信息程序22-23
• 3.2 網格劃分程序的數(shù)據(jù)結構介紹23-25
• 3.3 輪胎模型坐標變換與函數(shù)初始化設置25-26
• 3.3.1 輪胎模型坐標變換25-26
• 3.3.2 程序的初始化設置26
• 3.4 本章小結26-29
• 第四章 輪胎的有限元網格自動劃分程序介紹29-57
• 4.1 程序結構29-31
• 4.2 網格劃分基本子程序介紹31-36
• 4.2.1 節(jié)點平移程序介紹31-34
• 4.2.2 網格線劃分程序介紹34-36
• 4.3 鋼絲圈區(qū)域網格劃分模塊36-41
• 4.3.1 鋼絲圈右部區(qū)域網格劃分37-38
• 4.3.2 鋼絲圈左部區(qū)域網格劃分38-39
• 4.3.3 鋼絲圈內部區(qū)域網格劃分39-41
• 4.4 三角膠區(qū)域網格劃分模塊41-45
• 4.4.1 三角膠外部區(qū)域網格劃分42-44
• 4.4.2 三角膠內部區(qū)域網格劃分44-45
• 4.5 輪胎右部區(qū)域網格劃分模塊45-46
• 4.6 輪胎的有限元網格單元連接模塊46-52
• 4.6.1 算法概述46-47
• 4.6.2 節(jié)點連接程序介紹47-48
• 4.6.3 單元連接程序介紹48-52
• 4.7 單元細化程序介紹52-55
• 4.7.1 單元分割程序介紹53-54
• 4.7.2 胎面膠區(qū)域和外護膠區(qū)域單元細化程序介紹54-55
• 4.8 輪胎骨架生成模塊55-56
• 4.9 本章小結56-57
• 第五章 程序輸出文件和程序測試57-65
• 5.1 網格鏡像程序介紹57
• 5.2 ABAQUS和INP文件介紹57-59
• 5.3 程序測試59-61
• 5.4 有限元網格劃分結果61-63
• 5.5 本章小結63-65
• 第六章 總結與展望65-67
• 6.1 全文總結65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻67-69
• 致謝69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭強;方慶文;;利用有限元分析軟件指導連接器端子設計[J];機電元件;2014年01期

2 王友善;吳健;向宗義;;三維花紋子午線輪胎有限元分析[J];輪胎工業(yè);2009年06期

3 高明;于志勇;姜曉鳳;丁海峰;;有限元技術在輕型載重子午線輪胎結構優(yōu)選中的應用[J];輪胎工業(yè);2009年06期

4 李芳珍;許倫輝;;DXF文件格式及其外部接口的研究[J];兵工自動化;2008年07期

5 古成中;吳新躍;;有限元網格劃分及發(fā)展趨勢[J];計算機科學與探索;2008年03期

6 應世洲;陳方;王國林;;基于rebar單元的載重子午線輪胎模型建立及驗證[J];輪胎工業(yè);2007年08期

7 童話,李建華,徐凱;AutoCAD表格圖形文件中的數(shù)據(jù)讀取[J];機械設計與制造;2005年07期

8 宋君萍,劉麗,馬連湘;基于區(qū)域性等段數(shù)剖分方法的輪胎斷面有限單元網格的自動生成[J];青島科技大學學報(自然科學版);2004年06期

9 黃志超,包忠詡,周天瑞,陳澤中;有限元網格劃分技術研究[J];南昌大學學報(工科版);2001年04期

10 孫淮松,崔文勇,徐鴻;斜交輪胎的三維有限元模型[J];北京化工大學學報(自然科學版);2001年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李兵;計及復雜胎面花紋的子午線輪胎結構有限元分析[D];中國科學技術大學;2008年

，

本文編號：1131876