[發(fā)明專利]一種制動(dòng)盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)法向模態(tài)自動(dòng)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811279462.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109543241B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵立;張永祥;劉東東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江萬(wàn)向系統(tǒng)有限公司;萬(wàn)向集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

1.一種制動(dòng)盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)法向模態(tài)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于：該方法首先判斷制動(dòng)盤(pán)邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，從pch結(jié)果文件中讀取邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的位移值；接著，通過(guò)統(tǒng)計(jì)邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)在X、Y、Z軸方向的絕對(duì)位移量，初步區(qū)分是法向模態(tài)還是非法向模態(tài)；然后，通過(guò)分析邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)在法向上的位移分布形態(tài)，確認(rèn)是否為標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)并計(jì)算模態(tài)階數(shù)；最后，以模態(tài)縮略圖進(jìn)行直觀展示；

具體包括如下步驟：

步驟1：對(duì)制動(dòng)盤(pán)三維模型進(jìn)行位置調(diào)整，保證制動(dòng)盤(pán)的法向與Y軸方向平行，并且指向凸臺(tái)；在文本文件中，寫(xiě)入密度massDesity、楊氏模量youngsModulus、泊松比poissonsRatio、模態(tài)個(gè)數(shù)number、網(wǎng)格尺寸meshValue及網(wǎng)格類型meshType，程序自動(dòng)導(dǎo)入三維模型并讀取文本文件參數(shù)值，NX?NASTRAN自動(dòng)完成網(wǎng)格劃分；

步驟2：從制動(dòng)盤(pán)有限元模型上獲取所有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)在X、Y、Z軸上的坐標(biāo)點(diǎn)，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)集合表示為：

式中，n₁表示網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總個(gè)數(shù)；node_i表示第i個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)；id_i表示第i個(gè)節(jié)點(diǎn)在模型中的唯一標(biāo)識(shí)號(hào)；分別表示第i個(gè)節(jié)點(diǎn)在X軸、Y軸、Z軸上的坐標(biāo)點(diǎn)；

遍歷計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)node_i∈Node與制動(dòng)盤(pán)中心點(diǎn)cp的距離，計(jì)算公式如下：

式中，x_cp、z_cp分別表示制動(dòng)盤(pán)中心點(diǎn)cp在X軸、Z軸上的坐標(biāo)點(diǎn)；

判斷距離distance_i與制動(dòng)盤(pán)半徑r，如果distance_i＝r，則表示該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)集合表示為:

式中，n₂表示邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總個(gè)數(shù)；

遍歷邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)node_edge_i∈Node_edge，獲取邊緣網(wǎng)格在Y軸上最大坐標(biāo)值y_max；判斷與y_max，如果則保留該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，否則移除；最終計(jì)算獲得某一盤(pán)面的邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)集合，其表示為：

式中，n₃表示某盤(pán)面的邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總個(gè)數(shù)；

步驟3：對(duì)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)按照角度值大小進(jìn)行排序；計(jì)算邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)node_edgeface_i∈Node_edgeface的角度θ_i，如果邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)值則角度計(jì)算公式如下：

如果邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)值則角度計(jì)算公式如下：

邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)按照角度值θ_i由小到大進(jìn)行排列，形成沿圓周分布的邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)集合，其表示為:

步驟4：根據(jù)文本文件的參數(shù)值，NX?NASTRAN自動(dòng)完成模態(tài)的計(jì)算，并輸出pch結(jié)果文件，其中pch文件中包含每個(gè)模態(tài)中所有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)在X、Y、Z軸上的位移值；

步驟5：依據(jù)pch文件和邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)集合Node_Order，從pch文件中讀取邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)在每個(gè)模態(tài)中的X、Y、Z軸上的位移值，則所有模態(tài)的邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)表示為：

FNode＝{FNode₁,…,FNode_k,…,FNode_number}

fnode_ki(id_i,x_ki，y_ki，z_ki)

式中，F(xiàn)Node_k表示第k個(gè)模態(tài)的邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)；fnode_ki表示第k個(gè)模態(tài)中的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)；id_i表示第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的唯一標(biāo)識(shí)號(hào)，在不同的模態(tài)中其序號(hào)值不變；x_ki、y_ki、z_ki分別表示第k個(gè)模態(tài)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)在X、Y、Z軸上的位移值；

步驟6：統(tǒng)計(jì)FNode_k在X、Y、Z軸上的絕對(duì)位移量，計(jì)算法向位移量在總位移量中的比率值來(lái)初步判斷第k個(gè)模態(tài)是否為法向模態(tài)，其計(jì)算公式如下：

式中，Δx_k、Δy_k、Δz_k分別表示第k個(gè)模態(tài)在X、Y、Z軸絕對(duì)位移統(tǒng)計(jì)值；α_k表示第k個(gè)模態(tài)中法向統(tǒng)計(jì)位移在總位移中的比率值，取值為[0,1]；

當(dāng)α_k值大于閾值時(shí)，將該模態(tài)初步判斷是法向模態(tài)；

步驟7：當(dāng)該模態(tài)是法向模態(tài)時(shí)，則進(jìn)一步判斷是否為標(biāo)準(zhǔn)法向模態(tài)；獲取第k個(gè)模態(tài)中邊緣網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)角度與Y軸位移分區(qū)情況，統(tǒng)計(jì)Y軸位移值沿角度正負(fù)改變量確定第k個(gè)模態(tài)的階數(shù)；其中第k個(gè)模態(tài)的階數(shù)要大于或者等于前標(biāo)準(zhǔn)法向模態(tài)的階數(shù)，則認(rèn)為第k個(gè)模態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)法向模態(tài)，否則第k個(gè)模態(tài)為非標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)；

步驟8：計(jì)算完所有法向標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)后，對(duì)于相同階數(shù)模態(tài)取頻率最大值；從NX?NASTRAN自動(dòng)導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)法向模態(tài)縮略圖，并以模態(tài)序號(hào)、階數(shù)及頻率對(duì)圖片進(jìn)行命名，使設(shè)計(jì)人員查看縮略圖就可直觀獲得階數(shù)及頻率數(shù)據(jù)。