一种接触面的线性分析方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术示例性实施例提供一种接触面的线性分析方法和装置，其中的方法包括：分别确定两物体的第一接触面和第二接触面；对所述第一接触面和所述第二接触面进行网格划分，建立两物体的有限元分析模型；通过所述有限元分析模型确定所述第一接触面和所述第二接触面的耦合节点；对所述耦合节点进行线性求解。本发明专利技术将两物体的接触面在建立有限元分析模型形成的重合节点进行自由度耦合，并采用线性算法对耦合节点的力进行计算，之后读取力的矢量，并进行分解，再结合预设的试验数据快速得到接触分析结果。分析结果。分析结果。

【技术实现步骤摘要】
一种接触面的线性分析方法和装置


[0001]本专利技术示例性实施例涉及结构
，尤其涉及一种接触面的线性分析方法和装置。

技术介绍

[0002]在机械、建筑、轨道交通领域中，通常需要预测静摩擦接触的稳定性，以免发生装夹不牢、紧固件松动、结构失效等问题。目前，在采用用计算机有限元接触分析预测摩擦接触的稳定性时，存在以下问题：
[0003]用的是非线性算法，需要多次迭代，计算规模庞大；而且由于解法、单元尺寸、收敛条件(增量、迭代次数、误差)等的不同结果也不同，假设条件太多导致精度较差，且有可能求不出解，无法得到想要的结果，收敛条件等的参数的试运行错误也无法避免，输出文件往往很大。
[0004]而且由于分析的过程中通过采用假设某个理想模型(例如库伦摩擦)的方式，设定某个摩擦系数进行计算，实际上摩擦系数不是简单的常数，因此对于结果也有影响。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术示例性实施例的目的在于提出一种接触面的线性分析方法和装置，以解决目前采用非线性算法分析接触面的摩擦出现的分析时间长、效率低下问题。
[0006]基于上述目的，本专利技术示例性实施例提供了一种接触面的线性分析方法，包括：
[0007]分别确定两物体的第一接触面和第二接触面；
[0008]对所述第一接触面和所述第二接触面进行网格划分，建立两物体的有限元分析模型；
[0009]通过所述有限元分析模型确定所述第一接触面和所述第二接触面的耦合节点；
[0010]对所述耦合节点进行线性求解。
[0011]结合上述说明，在本专利技术实施例另一种可能的实施方式中，所述通过所述有限元分析模型确定所述第一接触面和所述第二接触面的耦合节点，包括：
[0012]将所述两物体看作一个整体；
[0013]对所述第一接触面和所述第二接触面进行网格划分，将网格中重合的节点作为耦合节点。
[0014]结合上述说明，在本专利技术实施例另一种可能的实施方式中，所述对所述耦合节点进行线性求解，包括：
[0015]对所述第一接触面以及所述第二接触面的所有耦合节点的节点力进行综合求解，得到综合受力；
[0016]将所述综合受力代入预设的试验数据进行计算，得到计算结果；
[0017]根据所述计算结果预测所述两物体之间是否会产生相对滑动。
[0018]结合上述说明，在本专利技术实施例另一种可能的实施方式中，所述对所述耦合节点
进行线性求解，包括：
[0019]提取所述耦合节点力；
[0020]分解所述耦合节点力。
[0021]结合上述说明，在本专利技术实施例另一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
[0022]通过可视化的方式显示线性分析过程。
[0023]第二方面，本专利技术还提供了一种接触面的线性分析装置，包括：
[0024]确定模块，用于分别确定两物体的第一接触面和第二接触面；
[0025]建模模块，用于对所述第一接触面和所述第二接触面进行网格划分，建立两物体的有限元分析模型；
[0026]耦合模块，用于通过所述有限元分析模型确定所述第一接触面和所述第二接触面的耦合节点；
[0027]解析模块，用于对所述耦合节点进行线性求解。
[0028]上述的装置，所述耦合模块，还用于：
[0029]将所述两物体看作一个整体；对所述第一接触面和所述第二接触面进行网格划分，将网格中重合的节点作为耦合节点。
[0030]上述的装置，所述解析模块还用于：
[0031]求解子模块，用于对所述第一接触面以及所述第二接触面的所有耦合节点的节点力进行综合求解，得到综合受力；
[0032]代入子模块，用于将所述综合受力代入预设的试验数据进行计算，得到计算结果；
[0033]分析子模块，用于根据所述计算结果预测所述两物体之间是否会产生相对滑动。
[0034]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的接触面的线性分析方法。
[0035]第四方面，本专利技术还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述的接触面的线性分析方法。
[0036]从上面所述可以看出，本专利技术示例性实施例提供的接触面的线性分析方法和装置，将两物体的接触面在建立有限元分析模型形成的重合节点进行自由度耦合，并采用线性算法对耦合节点的力进行计算，之后读取力的矢量，并进行分解，再结合试验数据判断接触分析结果，相较于传统的用非线性接触算法，一个简单的螺栓～螺母接触问题用高配置工作站需要计算80小时，而用本专利技术的上述方法则可以快1000倍，在几十秒钟内给出准确结果，且本专利技术的计算与传统的分析方法中假设数据的分析方式不同，是采用了实际试验数据，进而使得最终的分析精度也更高。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术示例性实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为传统方式有限元非线性分析方法示意的分析方式；
[0039]图2为本专利技术示例性实施例接触面的线性分析方法的示意图；
[0040]图3为本专利技术示例性实施例的节点耦合示意图；
[0041]图4为本专利技术示例性实施例耦合节点力示意图；
[0042]图5为本专利技术示例性实施例的提取力的示意图；
[0043]图6为本专利技术示例性实施例分解力的示意图；
[0044]图7为本专利技术示例性实施例一具体实施方式中的流程示意图；
[0045]图8为本专利技术示例性实施例预测相对滑动时的应力示意图；
[0046]图9为本专利技术示例性实施例的接触面的线性分析装置示意图；
[0047]图10为本专利技术示例性实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0048]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0049]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术示例性实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术示例性实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触面的线性分析方法，其特征在于，包括：分别确定两物体的第一接触面和第二接触面；对所述第一接触面和所述第二接触面进行网格划分，建立两物体的有限元分析模型；通过所述有限元分析模型确定所述第一接触面和所述第二接触面的耦合节点；对所述耦合节点进行线性求解。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述有限元分析模型确定所述第一接触面和所述第二接触面的耦合节点，包括：将所述两物体看作一个整体；对所述第一接触面和所述第二接触面进行网格划分，将网格中重合的节点作为耦合节点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述耦合节点进行线性求解，包括：对所述第一接触面以及所述第二接触面的所有耦合节点的节点力进行综合求解，得到综合受力；将所述综合受力代入预设的试验数据进行计算，得到计算结果；根据所述计算结果预测所述两物体之间是否会产生相对滑动。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述耦合节点进行线性求解，包括：提取所述耦合节点力；分解所述耦合节点力。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过可视化的方式显示线性分析过程。6.一种接触面的线性分析装置，其特征在于，包括：确定模块，用于分别确定两物体的第一接触面和第二接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文辉，康国良，杨大成，许倍倍，周阳，徐光照，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：