[發明專利]一種表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法和裝置

有效

• 申請號: 202010014224.3
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111241671B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 鞏浩;劉檢華;張忠偉;丁曉宇;劉少麗;夏煥雄
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

1.一種表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法，其特征在于，包括：

對螺紋面進行預處理并確定分析受力方向，所述受力方向至少包括：螺旋方向和徑向方向；

根據所述螺紋面沿徑向方向的區域創建基本單元模型，根據所述螺紋面沿螺旋方向的區域創建串聯系統模型，其中，所述基本單元模型由多個彈簧、多個滑塊、第一邊界條件和第二邊界條件連接組成，所述串聯系統模型由多個彈簧、多個滑塊以及第三邊界條件連接組成；所述根據所述螺紋面沿徑向方向的區域創建基本單元模型包括：選取第一預設平面并確定所述第一預設平面的x1軸方向和y1軸方向；在所述第一預設平面的y1軸方向放置多個滑塊，其中，所述多個滑塊位于同一垂直軸線，且在每兩個滑塊之間用相同的第一內部彈簧進行連接；在x1軸方向上將每個滑塊分別與所述第一預設平面外部的第一預設長桿分別通過多個第一外部彈簧進行連接，其中，多個第一外部彈簧互相平行；在y1軸方向上所述第一預設平面兩端的滑塊分別與所述第一邊界條件和所述第二邊界條件進行連接；

在所述基本單元模型施加壓力，并通過離散分析得到所述基本單元模型的受力數據，在所述串聯系統模型施加壓力，并通過離散分析得到所述串聯系統模型的受力數據；

根據所述基本單元模型的受力數據和所述串聯系統模型的受力數據，演化螺紋面局部的滑移行為。

2.根據權利要求1所述的表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法，其特征在于，對螺紋面進行預處理并確定分析受力方向，包括：

對螺紋面進行三維處理，確定x軸，y軸和z軸，其中所述x軸為螺旋方向，所述y軸為徑向方向。

3.根據權利要求1所述的表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法，其特征在于，根據所述螺紋面沿螺旋方向的區域創建串聯系統模型，包括：

選取第二預設平面并確定所述第二預設平面的x2軸方向和y2軸方向；

在所述第二預設平面的x2軸方向放置多個滑塊，其中，所述多個滑塊位于同一水平軸線，且在每兩個滑塊之間用相同的水平彈簧進行連接；

在y2軸方向上將每個滑塊分別與所述第二預設平面外部的第二預設長桿通過多個第二外部彈簧進行連接；

在y2軸方向上所述第二預設平面的每個滑塊分別通過多個相同的垂直彈簧與所述第三邊界條件進行連接，其中，所述水平彈簧和所述垂直彈簧互相垂直。

4.根據權利要求3所述的表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法，其特征在于，

將所述第一邊界條件和所述第二邊界條件創建于所述第一預設平面的外部；

將所述第三邊界條件創建于所述第二預設平面的內部。

5.根據權利要求1所述的表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法，其特征在于，在所述基本單元模型施加壓力，并通過離散分析得到所述基本單元模型的受力數據，包括：

通過在y1軸方向上對所述第一邊界條件和所述第二邊界條件施加壓力獲得彈簧力和第一壓力；

根據所述彈簧力和第一壓力通過離散分析得到在x1軸方向上的螺旋方向分力和在y1軸方向上的分力。

6.根據權利要求3所述的表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法，其特征在于，在所述串聯系統模型施加壓力，并通過離散分析得到所述串聯系統模型的受力數據，包括：

通過在y2軸方向上對所述第三邊界條件施加壓力獲得水平彈簧力、垂直彈簧力和第二壓力；

根據所述水平彈簧力、垂直彈簧力和第二壓力通過離散分析得到在x2軸方向上的螺旋方向分力和在y2軸方向上的分力。

7.根據權利要求5所述的表征螺紋面局部滑移行為的模擬方法，其特征在于，根據所述基本單元模型的受力數據和所述串聯系統模型的受力數據，演化螺紋面局部的滑移行為，包括：

通過所述基本單元模型的受力數據，計算所述第一壓力、所述在x1軸方向上的螺旋方向分力和所述在y1軸方向上的分力的周期性變化；

通過分析所述基本單元模型的周期性變化，演化螺紋面沿螺旋方向的區域的局部滑移累積行為。