专利名称：一种适应大变形的环式变形、参数化橡胶网格的成型方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶的成型方法，尤其是指一种能适应大变形的环式、参数化全 四边形橡胶网格的成型方法。利用该网格成型方法，可以对结构复杂的橡胶模型进行雕塑 性剖分，然后对局部区域进行基于适应大变形要求下的环式类5变形、参数化网格的生成， 从而可以使大变形的求解分析顺利完成。
背景技术：
橡胶材料弹性模量小，在承载时变形量大，非线性程度高。现在对橡胶成型都是利 用有限元技术对橡胶材料(或橡胶弹性元件)的变形行为进行仿真拟合，但通过使用的情 况来看，在利用有限元技术对橡胶材料(或橡胶弹性元件)的变形行为进行仿真拟合时，往 往会因为变形过大，网格扭曲严重，或者分析过程中出现沙漏现象，造成分析无法收敛而使 计算失败。因此，为了顺利完成分析过程，需要对网格密度、网格形状及网格成型方法进行 进一步改进。
发明内容
本发明的目的，就是为了克服现有橡胶材料单元网格成型方法的不足，提出一种 更能适应橡胶材料大变形要求、减少网格扭曲和沙漏形成的环式类五边形变形、参数化橡 胶单元网格的成型方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种环式类五边形变形、参数化橡 胶单元网格的成型方法，将整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形、网格 扭曲严重的左和右2个区域进行共4个类五边形剖分，然后在每一个局部类五边形区域进 行参数化的网格设置，并使每边网格数量满足如下要求a, b，c，d，e≥0
e + b≥a + 2c + d/2 满足上式要求的网格布局及网格成型后的网格状态，见图1所示，根据模型大小 和分析质量的要求，可通过参数化调整网格数量来形成网格密度不同、但网格布局相同的 环式类五边形变形的橡胶网格。本发明所涉及的橡胶网格成型方法，可以很方便地实现橡胶网格的环式类五边形 变形特性，适应橡胶网格在大变形条件下的变形需要，而且也可以很方便地实现橡胶网格 的参数化设计，从而根据模型的大小和分析的实际工况，对模型的网格密度进行优化式调 整，从而形成网格密度不同但网格布局相同的环式类五边形变形橡胶网格。其优点表现为 以下几个方面■通过使用该橡胶网格的成型方法，所形成的橡胶网格形状全部是四边形网格， 网格质量高，应力结果精确。■通过使用该橡胶网格的成型方法，所形成的橡胶网格的布局是环式类5变形，易于橡胶材料大变形时的扭曲模拟。■通过使用该橡胶网格的成型方法，橡胶网格的形成方式是参数化的，因而可以 参数化的调整网格密度，而同时保持橡胶网格的布局形态和网格形状。
图1是本发明(适应大变形的环式、参数化橡胶网格的成型方法)的一个实施例 的流程图；图2是本发明的整体模型图；图3是本发明的整体剖分设计图；图4是本发明的局部区域的类五边形变形的网格布局设计5是本发明的类五边形的参数化、环式网格设计6是本发明的整体环式、参数化橡胶网格设计图
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。从附图中可以看出，本发明是一种适应大变形的环式类五边形变形、参数化橡胶 网格的成型方法，该方法是将整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形、网 格扭曲严重的左和右2个区域进行共4个类五边形剖分，然后在每一个局部类五边形区域 进行参数化的网格设置，并使每边网格数量满足如下要求a, b，c，d，e 彡 0
, a + lc + de + b>-
2满足上式要求的网格布局及网格成型后的网格状态，见图1所示，根据模型大小 和分析质量的要求，可通过参数化调整网格数量来形成网格密度不同、但网格布局相同的 环式类五边形变形的橡胶网格。所述的适应大变形的环式类五边形变形、参数化橡胶网格 的成型方法主要包括以下步骤步骤1，创建需要划分网格的模型，判断模型的承载特性及橡胶模型可能的变形模 式；步骤2，对整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形的左和右的区 域进行类5边形剖分；步骤3，对模型中的4个类5边形区域进行基于单网格的模型划分，即每一边产生 两个单元，每一个类5变形区域形成5个单元；步骤4，基于参数化原则，对参数a，b，c, d，e进行设置，整个橡胶模型形成网格密 度满足要求，而且网格布局保持相同环式类5变形状态的网格特性。所述的类五边形区域为环式类5变形网格，其余边角区域为以4变形为主的单元 布局和单元状态。所述的橡胶模型在类五边形区域以参数化方式设置单元数，从而根据模型的大小 和分析的实际工况，对模型的网格密度进行优化式调整，从而形成网格密度不同但网格布 局方式相同的环式类五边形变形橡胶网格。
权利要求
一种适应大变形的环式变形、参数化橡胶网格的成型方法，其特征在于将整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形、网格扭曲严重的左和右2个区域进行共4个类五边形剖分，然后在每一个局部类五边形区域进行参数化的网格设置，并使每边网格数量满足如下要求a，b，c，d，e≥0 <mrow><mi>e</mi><mo>+</mo><mi>b</mi><mo>≥</mo><mfrac> <mrow><mi>a</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mi>c</mi><mo>+</mo><mi>d</mi> </mrow> <mn>2</mn></mfrac> </mrow>满足上式要求的网格布局及网格成型后的网格状态，根据模型大小和分析质量的要求，可通过参数化调整网格数量来形成网格密度不同、但网格布局相同的环式类五边形变形的橡胶网格。
2.如权利要求1所述的适应大变形的环式变形、参数化橡胶网格的成型方法，其特征 在于适应大变形的环式类五边形变形、参数化橡胶网格的成型方法主要包括以下步骤步骤1，创建需要划分网格的模型，判断模型的承载特性及橡胶模型可能的变形模式；步骤2，对整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形的左和右的区域进 行类五边形剖分；步骤3，对模型中的4个类5边形区域进行基于单网格的模型划分，即每一边产生两个 单元，每一个类五边形变形区域形成5个单元；步骤4，基于参数化原则，对参数a，b，c, d，e进行设置，整个橡胶模型形成网格密度满 足要求，而且网格布局保持环式类五边形变形状态的网格特性。
3.如权利要求1所述的环式类5变形、参数化橡胶网格的成型方法，其特征在于类五 边形区域为环式类5变形网格，其余边角区域为以4变形为主的单元布局和单元状态。
4.如权利要求1所述的环式类5变形、参数化橡胶网格的成型方法，其特征在于橡胶 模型在类五边形区域以参数化方式设置单元数，从而根据模型的大小和分析的实际工况， 对模型的网格密度进行优化式调整，从而形成网格密度不同但网格布局方式相同的环式类 五边形变形橡胶网格。
全文摘要
一种适应大变形的环式变形、参数化橡胶网格的成型方法，将整个模型剖分出左、中、右3个区域，并对容易发生大变形、网格扭曲严重的左和右2个区域进行共4个类五边形剖分，然后在每一个局部类五边形区域进行参数化的网格设置，并使每边网格数量满足如下要求满足上式要求的网格布局及网格成型后的网格状态，根据模型大小和分析质量的要求，可通过参数化调整网格数量来形成网格密度不同、但网格布局相同的环式类五边形变形的橡胶网格。
文档编号G06F17/50GK101887476SQ20101021263
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者刘建勋, 张亚新, 王宏, 黄友剑 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司