一种拾震器机械摆的建模方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种拾震器机械摆的建模方法和装置，其中方法包括：接收用户自定义结构参数，基于自定义参数分别建立两个簧片、固定重锤和摆动重锤的几何模型；基于两个簧片、固定重锤和摆动重锤的几何模型，对两个簧片、固定重锤和摆动重锤进行组装，得到所述机械摆的几何模型；接收用户输入的材料参数，基于材料参数和机械摆的几何模型生成机械摆的物理模型；对机械摆的物理模型进行网格划分，得到机械摆的有限元模型。通过本发明专利技术实施例提供的方法和装置，能够为拾震器机械摆建立模型，便于工作人员对机械摆的性能进行研究和分析。

【技术实现步骤摘要】
一种拾震器机械摆的建模方法和装置
本专利技术涉及测震
，具体而言，涉及一种拾震器机械摆的建模方法和装置。
技术介绍
目前，地震计是广泛用于地震信号监测和地震预报预警的一类仪器，是组成区域性和全国性地震台网的基本仪器。地震计不仅可以用于地震信号检测，在油气田勘探、工程勘察和监测、神经系统以及矿井安全等领域，用途广泛且实用性强；其中，短周期机械摆式地震计是构成台阵的常规仪器，也是目前台网使用最为广泛的地震计。对于短周期机械摆式地震计，地震计的灵敏度的决定因素是拾震器的固有频率或者称之为原始自振频率，拾震器的原始自振频率由拾震器的结构参数和材料参数决定，现有技术中，对拾震器的原始自振频率的获得都是在拾震器生产完成以后进行批量抽检测量得到的，并且其性能的分析计算过程和对由于尺寸调整对拾震器性能的影响程度都是由工作人员根据自己的工作经验进行判断的，费时费力，且存在误差；有限元模型被用于汽车模型建模或者输送带建模，通过建立有限元模型的方法可以大大方便技术人员对产品的性能进行实时分析和优化，但是相关技术中还没有出现一种关于拾震器机械摆的建模方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种拾震器机械摆的建模方法和装置，实现对拾震器进行建模。第一方面，本专利技术实施例提供了一种拾震器机械摆的建模方法，所述机械摆由两个簧片、固定重锤和摆动重锤构成，所述机械摆的自由端由所述摆动重锤、所述固定重锤和所述两个簧片的顶部构成，所述机械摆的约束端由所述两个簧片的底部构成，所述方法包括：接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型；基于所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，对所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤进行组装，得到所述机械摆的几何模型；接收所述用户输入的材料参数，基于所述材料参数和所述机械摆的几何模型生成所述机械摆的物理模型；对所述机械摆的物理模型进行网格划分，得到机械摆的有限元模型。结合第一方面，本专利技术实施里提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，包括：接收用户输入的第一自定义参数，根据所述用户的第一自定义参数，生成所述簧片的底板的几何模型和多个第一裁剪体的几何模型；对所述簧片的底板的几何模型和所述多个裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述簧片的几何模型。结合第一方面，办法名实施例提供了第一方面的的第二种可能的实施方式，其中：所述接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，还包括：接收用户的第二自定义参数，根据所述用户的第二自定义参数，生成第一长方体的几何模型和多个第二裁剪体的几何模型；对所述第一无孔长方体的几何模型和所述多个第二裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述固定重锤的几何模型。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，还包括：接收用户的第三自定义参数，根据所述用户的第三自定义参数，建立第二长方体的几何模型和多个第三裁剪体的几何模型；对所述第二长方体的几何模型和所述多个第三裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述固定重锤的几何模型。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述接收所述用户输入的材料参数，基于所述材料参数和所述机械摆的几何模型生成所述机械摆的物理模型，包括：接收用户的自定义材料参数，所述自定义材料参数包括：材料种类，所述固定重锤与所述摆动重锤的泊松比μ1、弹性模量E1、密度ρ1，以及所述簧片的泊松比μ2、弹性模量E2、密度ρ2；基于所述用户的自定义材料参数和所述机械摆几何模型，为所述机械摆进行分配相应的材料，生成所述机械摆的物理模型。第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于有限元模型的获取拾震器固有频率的装置，所述机械摆由两个簧片、固定重锤和摆动重锤构成，所述机械摆的自由端由所述摆动重锤、所述固定重锤和所述两个簧片的顶部构成，所述机械摆的约束端由所述两个簧片的底部构成，所述装置包括：第一建立模块，用于接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型；第二建立模块，用于基于所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，对所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤进行组装，得到所述机械摆的几何模型；物理模型生成模块，用于接收所述用户输入的材料参数，基于所述材料参数和所述机械摆的几何模型生成所述机械摆的物理模型；网格划分模块，用于对所述机械摆的物理模型进行网格划分，得到机械摆的有限元模型。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：所述第一建立模块，包括：第一生成单元，用于接收用户输入的第一自定义参数，根据所述用户的第一自定义参数，生成所述簧片的底板的几何模型和多个第一裁剪体的几何模型；第一运算单元，用于对所述簧片的底板的几何模型和所述多个裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述簧片的几何模型。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中：所述第一建立模块，包括：第二生成单元，用于接收用户输入的第二自定义参数，根据所述用户的第二自定义参数，生成第一长方体的几何模型和多个第二裁剪体的几何模型；第二运算单元，用于对所述第一无孔长方体的几何模型和所述多个第二裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述固定重锤的几何模型。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中：所述第一建立模块，包括：第三生成单元，用于接收用户输入的第三自定义参数，根据所述用户的第三自定义参数，建立第二长方体的几何模型和多个第三裁剪体的几何模型；第三运算单元，用于对所述第二长方体的几何模型和所述多个第三裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述固定重锤的几何模型。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中：所述物理模型生成模块，包括：接收单元，用于接收用户的自定义材料参数，所述自定义材料参数包括：所述固定重锤与所述摆动重锤的泊松比μ1、弹性模量E1、密度ρ1，以及所述簧片的泊松比μ2、弹性模量E2、密度ρ2；材料分配单元，用于基于所述用户的自定义材料参数和所述机械摆几何模型，为所述机械摆几何模型进行配置相应的材料属性，生成所述机械摆的物理模型。本专利技术实施例提供的一种拾震器机械摆的建模方法，通过用户自定义结构参数生成机械摆个组成部件的几何模型，然后对该各部件的几何模型进行组装，得到机械摆的几何模型，然后对机械摆的集合模型进行设定材料属性，得到机械摆的物理模型，对物理模型进行网格划分得到机械摆的有限元模型，进而提供了一种机械摆有限元模型，便于工作人员进行对机械摆的性能进行分析。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拾震器机械摆的建模方法，所述机械摆由两个簧片、固定重锤和摆动重锤构成，所述机械摆的自由端由所述摆动重锤、所述固定重锤和所述两个簧片的顶部构成，所述摆动重锤、固定重锤和两个簧片之间通过圆形通孔配合销柱进行连接，所述机械摆的约束端由所述两个簧片的底部构成，其特征在于，所述方法包括：接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型；基于所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，对所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤进行组装，得到所述机械摆的几何模型；接收所述用户输入的材料参数，基于所述材料参数和所述机械摆的几何模型生成所述机械摆的物理模型；对所述机械摆的物理模型进行网格划分，得到机械摆的有限元模型。

【技术特征摘要】
1.一种拾震器机械摆的建模方法，所述机械摆由两个簧片、固定重锤和摆动重锤构成，所述机械摆的自由端由所述摆动重锤、所述固定重锤和所述两个簧片的顶部构成，所述摆动重锤、固定重锤和两个簧片之间通过圆形通孔配合销柱进行连接，所述机械摆的约束端由所述两个簧片的底部构成，其特征在于，所述方法包括：接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型；基于所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，对所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤进行组装，得到所述机械摆的几何模型；接收所述用户输入的材料参数，基于所述材料参数和所述机械摆的几何模型生成所述机械摆的物理模型；对所述机械摆的物理模型进行网格划分，得到机械摆的有限元模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，包括：接收用户输入的第一自定义参数，根据所述用户的第一自定义参数，生成所述簧片的底板的几何模型和多个第一裁剪体的几何模型；对所述簧片的底板的几何模型和所述多个裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述簧片的几何模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所述接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，还包括：接收用户输入的第二自定义参数，根据所述用户的第二自定义参数，生成第一长方体的几何模型和多个第二裁剪体的几何模型；对所述第一无孔长方体的几何模型和所述多个第二裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述固定重锤的几何模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收用户自定义结构参数，基于所述自定义参数分别建立所述两个簧片、所述固定重锤和所述摆动重锤的几何模型，还包括：接收用输入户的第三自定义参数，根据所述用户的第三自定义参数，建立第二长方体的几何模型和多个第三裁剪体的几何模型；对所述第二长方体的几何模型和所述多个第三裁剪体的几何模型进行布尔减运算，得到所述固定重锤的几何模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收所述用户输入的材料参数，基于所述材料参数和所述机械摆的几何模型生成所述机械摆的物理模型，包括：接收用户的自定义材料参数，所述自定义材料参数包括：材料种类，所述固定重锤与所述摆动重锤的泊松比μ1、弹性模量E1、密度ρ1，以及所述簧片的泊松比μ2、弹性模量E2、密度ρ2；基于所述用户的自定义材料参数和所述机械摆几何模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚振静，范业彤，洪利，高强，李亚南，穆如旺，
申请(专利权)人：防灾科技学院，
类型：发明
国别省市：北京,11