[發(fā)明專利]一種螺栓連接的有限元高精度簡(jiǎn)化建模方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811289099.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN109508486B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉賽;肖凱;尹進(jìn);姚宇地;蘇玲;王月;姚納新;熊艷麗;陳飛;鄧云飛;孔文秦;張斌;宋春雨;石小亮;陳譽(yù)仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/17
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

1.一種螺栓連接的有限元高精度簡(jiǎn)化建模方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)建立第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型；

(2)以第一接觸區(qū)域(3)的圓心和第二接觸區(qū)域(4)的圓心為節(jié)點(diǎn)，建立代表螺栓的梁?jiǎn)卧?8)；

(3)在第一梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(6)與第一接觸區(qū)域(3)的節(jié)點(diǎn)之間、第二梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(7)與第二接觸區(qū)域(4)的節(jié)點(diǎn)之間建立若干彈簧阻尼單元；

(4)將彈簧阻尼單元分組，每組賦予同一個(gè)剛度值和同一個(gè)阻尼值；

在步驟(1)中，建立第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型包括如下步驟：

第一被連接件(1)與螺栓的第一接觸區(qū)域(3)為圓環(huán)，第二被連接件(2)與螺栓的第二接觸區(qū)域(4)為圓環(huán)，建立第一接觸區(qū)域(3)和第二接觸區(qū)域(4)內(nèi)第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型，在第一接觸區(qū)域(3)有均勻分布的第一節(jié)點(diǎn)(51)，在第二接觸區(qū)域(4)內(nèi)有均勻分布的第二節(jié)點(diǎn)(52)；

建立第一接觸區(qū)域(3)和第二接觸區(qū)域(4)外第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓連接的有限元高精度簡(jiǎn)化建模方法，其特征在于：在步驟(2)中，以第一接觸區(qū)域(3)的圓心和第二接觸區(qū)域(4)的圓心為節(jié)點(diǎn)，建立代表螺栓的梁?jiǎn)卧?8)包括如下步驟：

在第一接觸區(qū)域(3)的圓心處建立第一梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(6)，在第二接觸區(qū)域(4)的圓心處建立第二梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(7)；

在第一梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(6)和第二梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(7)間建立梁?jiǎn)卧?8)；

賦予梁?jiǎn)卧?8)圓形截面屬性，其直徑值與螺栓有效直徑一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓連接的有限元高精度簡(jiǎn)化建模方法，其特征在于：在步驟(3)中，建立若干彈簧阻尼單元包括如下步驟：

第一梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(6)與第一接觸區(qū)域(3)的每一第一節(jié)點(diǎn)(51)建立一個(gè)彈簧阻尼單元，形成第一組彈簧阻尼單元(9)；

第二梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(7)與第二接觸區(qū)域(4)的每一第二節(jié)點(diǎn)(52)建立一個(gè)彈簧阻尼單元，形成第二組彈簧阻尼單元(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓連接的有限元高精度簡(jiǎn)化建模方法，其特征在于：在步驟(4)中，將彈簧阻尼單元分組，每組賦予同一個(gè)剛度值和同一個(gè)阻尼值包括如下步驟：

將第一組彈簧阻尼單元(9)根據(jù)其與第一梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(6)的距離等分為三組，由近及遠(yuǎn)分別為第三組彈簧阻尼單元(11)、第四組彈簧阻尼單元(12)和第五組彈簧阻尼單元(13)；

將第二組彈簧阻尼單元(10)根據(jù)其與第二梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(7)的距離等分為三組，由近及遠(yuǎn)分別為第六組彈簧阻尼單元(14)、第七組彈簧阻尼單元(15)和第八組彈簧阻尼單元(16)；

對(duì)上述每組彈簧阻尼單元賦予同一個(gè)剛度值和同一個(gè)阻尼值。

5.一種螺栓連接的有限元高精度簡(jiǎn)化建模系統(tǒng)，其特征在于包括：

第一模塊，用于建立第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型；

第二模塊，用于以第一接觸區(qū)域(3)的圓心和第二接觸區(qū)域(4)的圓心為節(jié)點(diǎn)，建立代表螺栓的梁?jiǎn)卧?8)；

第三模塊，用于在第一梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(6)與第一接觸區(qū)域(3)的節(jié)點(diǎn)之間、第二梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)(7)與第二接觸區(qū)域(4)的節(jié)點(diǎn)之間建立若干彈簧阻尼單元；

第四模塊，用于將彈簧阻尼單元分組，每組賦予同一個(gè)剛度值和同一個(gè)阻尼值；

建立第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型包括如下步驟：

第一被連接件(1)與螺栓的第一接觸區(qū)域(3)為圓環(huán)，第二被連接件(2)與螺栓的第二接觸區(qū)域(4)為圓環(huán)，建立第一接觸區(qū)域(3)和第二接觸區(qū)域(4)內(nèi)第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型，在第一接觸區(qū)域(3)有均勻分布的第一節(jié)點(diǎn)(51)，在第二接觸區(qū)域(4)內(nèi)有均勻分布的第二節(jié)點(diǎn)(52)；

建立第一接觸區(qū)域(3)和第二接觸區(qū)域(4)外第一被連接件(1)和第二被連接件(2)的有限元模型。