[發明專利]一種用于氣囊拋光的氣囊外形的設計方法

有效

• 申請號: 201310057694.8
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103116678A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 郭隱彪;王春錦;潘日;林建華;鄭茂江
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種用于氣囊拋光的氣囊外形的設計方法，其特征在于包括以下步驟：

1)根據氣囊球冠型的結構，在ANSYS中建模，氣囊的外層是橡膠材料，內層的加強層是尼龍材料，采用六面體網格劃分模型，將氣囊上部圓筒形部分用于固定的面約束其全部自由度，對稱面處施加軸對稱約束，加強層的內球面施加壓力，選用結構靜力學求解方法進行求解，分別提取氣囊內外輪廓和加強層內輪廓的半條圓弧線上的所有點生成三條路徑，提取路徑上的X,Y軸坐標和X、Y坐標軸上的變形分量DX、DY，導出數據；

2)將步驟1）導出的數據導入MATLAB中進行數據處理，將初始外輪廓上的X、Y坐標加上X、Y坐標軸上的變形分量DX、DY，得到原始的氣囊充氣變形后的外形輪廓數據，利用最小二乘圓法計算其圓度誤差；

3)在MATLAB中將初始的橡膠層內外輪廓及加強層內輪廓上的X、Y坐標減去X、Y坐標軸上的變形分量DX、DY，得到三組點的數據；將這三組點的數據以關鍵點的形式導入ANSYS中，再根據圓筒狀固定面的高度和氣囊的厚度計算出另外兩個關鍵點坐標，就可完成全部關鍵點的建模；根據關鍵點生成曲線，由曲線生成面，再利用生成的面回轉180°完成氣囊的模型的建立；再利用與步驟1)中相同的網格劃分方法和載荷進行求解，然后利用步驟1)中相同的路徑提取數據的方法提取數據，得到改進后的氣囊橡膠層外輪廓曲線上的坐標X、Y以及對應坐標軸上的變形量分量DX、DY，導出數據；

4)將步驟3)中導出的數據導入MATLAB中進行數據處理，將改進后的氣囊外輪廓線上的X、Y坐標加上X、Y坐標軸上的變形分量DX、DY，得到改進后氣囊充氣變形后的橡膠層外輪廓數據，利用最小二乘圓法計算圓度誤差值，經分析對比之后，符合對氣囊的外形誤差要求，而且與未改進的氣囊充氣變形后計算得到的圓度誤差值相比，其誤差值遠小于未改進得氣囊充氣變形后的圓度誤差值，滿足預期的要求；

5)將步驟3)中ANSYS中的模型導出為IGES格式，IGES格式是CAD/CAM軟件通用的軟件格式，就可以根據其加工出改進的氣囊。