轮胎有限元模型的建模方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轮胎有限元模型的建模方法、装置及计算机可读存储介质，所述建模方法包括：根据当前输入的轮胎规格信息，更新建模目录文件；执行所述建模目录文件，生成轮胎有限元模型。其中，建模目录文件包括用于记录轮胎规格信息的第一配置文件、用于记录轮胎参数化区的信息的第二配置文件、用于记录轮胎特征区的信息的第三配置文件和用于记录轮胎有限元模型的建模材料信息的第四配置文件。上述建模方法包含了胎体橡胶层、织物层和带束层等结构，可更真实、完整地模拟轮胎在小偏置碰撞工况下的状态；同时通过输入轮胎规格信息便可实现不同规格轮胎的参数化自动建模，得到更高精度的轮胎有限元模型，有效节省了人工成本，提高开发效率。提高开发效率。提高开发效率。

【技术实现步骤摘要】
轮胎有限元模型的建模方法、装置及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种轮胎有限元模型的建模方法、装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在汽车碰撞安全研究领域中，为了节约实车碰撞成本，通常使用有限元模型在计算机上进行虚拟碰撞试验，得到车体的变形过程及碰撞响应，进而对车体结构设计进行改进。
[0003]对于轮胎有限元模型，在传统工况分析中需依靠手工建模，过程繁琐耗时。
[0004]且仅能模拟轮胎在碰撞过程中轮辋轮毂碎裂所产生的轮胎泄气现象，难以模拟小偏置碰撞工况下发生的轮胎泄气、变形状况，如轮胎受到挤压脱开产生的轮胎泄气等，无法满足小偏置碰撞所需的轮胎有限元模型精度要求。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术提供一种基于信息增益权重的增量聚类方法及装置，通过将各类别的最大半径设定为增量阈值，消除人工设定阈值带来的影响，有效提高方法鲁棒性。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种轮胎有限元模型的建模方法，包括：
[0007]根据当前输入的轮胎规格信息，更新建模目录文件；
[0008]执行所述建模目录文件，生成轮胎有限元模型；其中，所述建模目录文件，包括：
[0009]第一配置文件，用于记录轮胎规格信息：胎面宽度、轮胎扁平比和轮辋直径；
[0010]第二配置文件，用于记录轮胎参数化区的信息：轮辋部分的有限元模型和胎体橡胶部分的有限元模型，所述轮辋部分和所述胎体橡胶部分的接合处设置有漏气组件用于模拟轮胎的充气和碰撞过程的漏气现象；
[0011]第三配置文件，用于记录轮胎特征区的信息：轮辐部分的有限元模型；
[0012]第四配置文件，用于记录轮胎有限元模型的建模材料信息：胎体橡胶、织物层、带束层、轮辋、轮辐、气密层及相应的固定参数；以及执行程序。
[0013]在某一个实施例中，所述根据当前输入的轮胎规格信息，更新建模目录文件，包括：
[0014]根据当前输入的轮胎规格信息，确定第一配置文件中的胎面宽度、轮胎扁平比和轮辋直径；
[0015]根据所述胎面宽度、所述轮胎扁平比和所述轮辋直径，更新第二配置文件中轮胎参数化区的轮辋部分的有限元模型和胎体橡胶部分的有限元模型的所有网格节点的三维坐标；
[0016]获取与更新后的第二配置文件中轮辋部分的有限元模型对应的轮辐部分的有限元模型，替换第三配置文件中轮胎特征区的轮辐部分的有限元模型。
[0017]在某一个实施例中，所述轮辋部分的有限元模型：深槽区块和内侧轮缘区块使用壳单元网格进行划分，外侧轮缘区块使用实体单元网格进行划分；
[0018]所述胎体橡胶部分的有限元模型：胎冠部分使用实体单元网格进行划分，其余部分使用壳单元网格进行划分，其余部分包括织物层、带束层和气密层，用于更真实地模拟轮胎结构、运动和变形状况；
[0019]轮辐部分的有限元模型：轮辐部分使用实体单元网格进行划分。
[0020]在某一个实施例中，所述轮辋部分和所述胎体橡胶部分的连接处使用壳单元网格进行划分；其中，连接处的壳单元网格节点的坐标相同，且连接处的壳单元网格节点未融合。
[0021]在某一个实施例中，所述轮辋部分的有限元模型、所述胎体橡胶部分的有限元模型和轮辐部分的有限元模型，三者的网格尺寸相等，且均小于整车模型的网格尺寸。
[0022]在某一个实施例中，所述轮辋部分与所述胎体橡胶部分通过LS
‑
DYNA求解器提供的第一关键字建立连接，并设置失效条件：正向失效力和切向失效力，以实现对轮胎在小偏置碰撞工况中受挤压而产生的因压力、剥离或失效带来泄气现象的模拟。
[0023]所述轮辋部分与所述轮辐部分通过LS
‑
DYNA求解器提供的第二关键字建立连接。
[0024]在某一个实施例中，所述胎体橡胶、所述织物层、所述钢丝、所述轮辋和所述轮辐的固定参数均包括密度、弹性模量和应力应变曲线，所述轮辋和所述轮辐的固定参数还包括失效参数，所述泄气层的固定参数包括密度、泊松比和泄气系数。
[0025]第二方面，本专利技术实施例还提供一种轮胎有限元模型的建模装置，包括：
[0026]参数输入单元，用于根据当前输入的轮胎规格信息，更新建模目录文件；
[0027]建模单元，用于执行所述建模目录文件，生成轮胎有限元模型；其中，所述建模目录文件，包括：
[0028]第一配置文件，用于记录轮胎规格信息：胎面宽度、轮胎扁平比和轮辋直径；
[0029]第二配置文件，用于记录轮胎参数化区的信息：轮辋部分的有限元模型和胎体橡胶部分的有限元模型，所述轮辋部分和所述胎体橡胶部分的接合处设置有漏气组件用于模拟轮胎的充气和碰撞过程的漏气现象；
[0030]第三配置文件，用于记录轮胎特征区的信息：轮辐部分的有限元模型；
[0031]第四配置文件，用于记录轮胎有限元模型的建模材料信息：胎体橡胶、织物层、带束层、轮辋、轮辐、气密层及相应的固定参数；以及执行程序。
[0032]在某一个实施例中，所述参数输入单元，包括：
[0033]第一子单元，用于根据当前输入的轮胎规格信息，确定第一配置文件中的胎面宽度、轮胎扁平比和轮辋直径；
[0034]第二子单元，用于根据所述胎面宽度、所述轮胎扁平比和所述轮辋直径，更新第二配置文件中轮胎参数化区的轮辋部分的有限元模型和胎体橡胶部分的有限元模型的所有网格节点的三维坐标；
[0035]第三子单元，用于获取与更新后的第二配置文件中轮辋部分的有限元模型对应的轮辐部分的有限元模型，替换第三配置文件中轮胎特征区的轮辐部分的有限元模型。
[0036]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述任一个实施例所述的方法。
[0037]相比现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于：
[0038]本专利技术提供的一种轮胎有限元模型的建模方法、装置及计算机可读存储介质通过对轮胎橡胶部分和轮毂部分分别使用不同划分方式进行建模，并在两者连接处建立0长度壳网格单元，以模拟每款轮胎在轮辋未碎裂的情况下因挤压或剥离等引起的轮胎泄气现象；同时使用了胎体橡胶层、织物层、带束层以及胎圈钢丝等信息，能够更真实地模拟轮胎在小偏置碰撞工况中的状况，可用于精度要求较高的小偏置碰工况仿真模拟；另一方面，本专利技术提供的参数化建模方法可以自动建立轮胎有限元模型，减少人工建模时间成本，有效提高工作效率。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式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的一些实施方式，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。
[0040]图1是本专利技术实施例提供的轮胎有限元模型的建模方法流程示意图；
[0041]图2是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮胎有限元模型的建模方法，其特征在于，包括：根据当前输入的轮胎规格信息，更新建模目录文件；执行所述建模目录文件，生成轮胎有限元模型；其中，所述建模目录文件，包括：第一配置文件，用于记录轮胎规格信息：胎面宽度、轮胎扁平比和轮辋直径；第二配置文件，用于记录轮胎参数化区的信息：轮辋部分的有限元模型和胎体橡胶部分的有限元模型，所述轮辋部分和所述胎体橡胶部分的接合处设置有漏气组件用于模拟轮胎的充气和碰撞过程的漏气现象；第三配置文件，用于记录轮胎特征区的信息：轮辐部分的有限元模型；第四配置文件，用于记录轮胎有限元模型的建模材料信息：胎体橡胶、织物层、带束层、轮辋、轮辐、气密层及相应的固定参数；以及执行程序。2.根据权利要求1所述的轮胎有限元模型的建模方法，其特征在于，所述根据当前输入的轮胎规格信息，更新建模目录文件，包括：根据当前输入的轮胎规格信息，确定第一配置文件中的胎面宽度、轮胎扁平比和轮辋直径；根据所述胎面宽度、所述轮胎扁平比和所述轮辋直径，更新第二配置文件中轮胎参数化区的轮辋部分的有限元模型和胎体橡胶部分的有限元模型的所有网格节点的三维坐标；获取与更新后的第二配置文件中轮辋部分的有限元模型对应的轮辐部分的有限元模型，替换第三配置文件中轮胎特征区的轮辐部分的有限元模型。3.根据权利要求1所述的轮胎有限元模型的建模方法，其特征在于，所述轮辋部分的有限元模型：深槽区块和内侧轮缘区块使用壳单元网格进行划分，外侧轮缘区块使用实体单元网格进行划分；所述胎体橡胶部分的有限元模型：胎冠部分使用实体单元网格进行划分，其余部分使用壳单元网格进行划分，其余部分包括织物层、带束层和气密层；轮辐部分的有限元模型：轮辐部分使用实体单元网格进行划分。4.根据权利要求1所述的轮胎有限元模型的建模方法，其特征在于，所述轮辋部分和所述胎体橡胶部分的连接处使用壳单元网格进行划分；其中，连接处的壳单元网格节点的坐标相同，且连接处的壳单元网格节点未融合。5.根据权利要求1所述的轮胎有限元模型的建模方法，其特征在于，所述轮辋部分的有限元模型、所述胎体橡胶部分的有限元模型和轮辐部分的有限元模型，三者的网格尺寸相等，且均小于整车模型的网格尺寸。6.根据权利要求1所述的轮胎有限元模型的建模方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐义博，郑颢，林德佳，李伟，苏东，王玉超，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：