[发明专利]多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法

权利要求书

1.一种多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：首先对多层薄壁橡胶金属复合回转体进行二维网格剖分操作；完成二维轴对称截面的网格剖分后，进行轴向或扭转载荷仿真分析计算；轴向或扭转载荷仿真分析完成后，将二维轴对称网格转变生成三维网格，且同时将二维轴对称模型的应力应变结果也同步映射在新生成的三维网格上，作为偏转或径向载荷工况仿真分析的初始应力应变；再继续进行轴向或扭转预载后偏转或径向载荷工况下三维模型仿真分析，最终完成了轴向、径向、扭转和偏转多载荷工况仿真分析计算。

2.如权利要求1所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的进行二维网格剖分操作是首先从多层薄壁橡胶金属复合回转体结构中抽取一个二维轴对称截面，再用此截面进行二维网格剖分操作；所述的进行二维网格剖分操作是抽取二维轴对称截面之后，在此截面上进行基于橡胶大变形仿真分析所需的网格剖分。

3.如权利要求2所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的网格剖分采用有限元网格剖分方法，在采用有限元法进行结构分析时，首先必须对结构进行离散，形成有限元网格，并给出与此网格相应的各种信息。

4.如权利要求3所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的各种信息包括单元信息、节点坐标、材料信息、约束信息和载荷信息；所述载荷信息包括偏转载荷、径向、轴向载荷或扭转载荷信息。

5.如权利要求3所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的对结构进行离散是对边界曲线进行离散化，即按照密度控制函数的要求在边界上布点；所述的形成有限元网格是在目标区域内生成单元，针对具体情况生成单元和节点，分为边界单元剖分和内部单元剖分；并利用各种信息对最终生成的网格单元进行优化处理。

6.如权利要求1所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的进行轴向或扭转载荷仿真分析计算是完成二维轴对称截面的网格剖分后，继续设置材料属性、边界条件等常规仿真分析前处理工作，施加适合于二维轴对称截面模型的轴向或扭转载荷，对二维轴对称截面模型进行基于轴向或扭转载荷的进行仿真分析。

7.如权利要求6所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的对二维轴对称截面模型进行基于轴向或扭转载荷的进行仿真分析时将判断径向或偏转载荷是否有轴向预载，并根据是否有轴向预载进行不同的三维模型仿真分析。

8.如权利要求1所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的进行轴向或扭转预载后偏转或径向载荷工况下三维模型仿真分析是轴向或扭转载荷仿真分析完成后，存在轴向预载；将二维轴对称网格旋转180度或者360度生成三维网格，且同时将二维轴对称模型的应力应变结果也同步旋转180度或360度映射在新生成的180度或360度三维网格上，作为偏转或径向载荷工况仿真分析的初始应力应变，

继续进行轴向或扭转预载后的偏转或径向载荷工况下的180度或360度三维模型的仿真分析，最终完成了轴向、径向、扭转和偏转多载荷工况仿真分析计算。

9.如权利要求4所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的进行轴向或扭转预载后偏转或径向载荷工况下三维模型仿真分析是轴向或扭转载荷仿真分析完成后，没有轴向预载；将二维轴对称截面模型进行180度或者360度旋转，生成三维网格后再进行基于径向或者偏转载荷工况的仿真分析。

10.如权利要求1所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，其特征在于：所述的多层薄壁橡胶金属复合回转体结构的仿真分析方法，包括以下步骤：

步骤1：对多层薄壁橡胶金属复合回转体待剖分网格的进行二维轴对称分析，选定二维轴对称截面；

步骤2：从多层薄壁橡胶金属复合回转体结构中抽取一个二维轴对称截面，用以在此截面进行二维网格剖分操作；并在此截面上进行基于橡胶大变形仿真分析所需的网格剖分；在二维轴对称截面上生成有利于橡胶大变形的二维网格；

步骤3：完成二维轴对称截面的网格剖分后，继续设置材料属性、边界条件等常规仿真分析前处理工作；

步骤4：对二维轴对称截面模型进行基于轴向或扭转载荷的仿真分析；施加适合于二维轴对称截面模型的轴向或扭转载荷，再进行轴向或扭转载荷下的仿真分析计算；

步骤5：轴向或扭转载荷下的仿真分析完成后，将二维轴对称网格旋转180度或者360度生成三维网格，且同时将二维轴对称模型的应力应变结果也同步旋转180度或者360度映射在新生成的180度或者360度三维网格上，作为偏转载荷工况仿真分析的初始应力应变；

步骤6：继续进行新生成的180度三维网格的偏转载荷工况下的180度或者360度三维模型的仿真分析；

步骤7：最终完成了轴向或扭转，以及偏转多载荷工况仿真分析计算。