发明名称 一种基于ABAQUS分析结果绘制轮胎接地云图的方法
摘要 本发明提供了一种基于ABAQSU分析结果绘制轮胎接地云图的方法。本发明采用计算机编程语言Python实现对数据的提取及云图的绘制,采用字典存储数据信息。在字典中存在一系列唯一的对应关系,如在字典{A:a,B:b}中,A和B分别仅对应a和b。本发明不仅仅适用于轮胎的接地区域的云图分布,在满足三维建模的条件下并保证输出数据的方法正确下,适用于其它行业中对于接地性能的分析。同时其采用的数据源文件通常都在10M以下,解决了ABAQUS结果ODB文件很大导致的数据不利转移以及高版本与低版本不兼容的不利因素,极大的方便了在不同用户及不同平台之间进行数据的转移和分析,摆脱了对ABAQUS的依赖。
申请公布号 CN103246793B 申请公布日期 2016.02.24
申请号 CN201310212779.9 申请日期 2013.06.01
申请人 哈尔滨工业大学 发明人 王友善;刘强;吴健;苗常青
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种基于ABAQUS分析结果绘制轮胎接地云图的方法,其特征在于,包括以下步骤:获取接地区域的节点编号、相应的性能数据和坐标信息:读取文本文件DAT,采用关键字查找的方式,其关键字为CONTACT OUTPUT FOR;通过比对得到的主从面,判断是否为包含有接地区域性能参数的数据模块,提取所有接地节点的编号和相对应的需要进行云图显示的数据信息,将所有数据信息放入一个字典VD中,对应关系为{节点编号:性能数据};ABAQUS输出结果文件中,以(COOR1,COOR2,COOR3)分别对应(X,Y,Z);由于轮胎在接地时其接地区域的所有节点都认为在同一个Z平面,因此在分析时忽略Z轴的影响;同时为保持轮胎前进方向与用户习惯一致,将得到的(X,Y)坐标进行互换,将其放一个坐标字典PD中,其中的对应关系为{节点编号:(Y,X)};提取节点增量信息并划分等值线临界值:轮胎进行分析的三维实体模型是通过对二维平面图形每隔一定度数旋转生成的,其每旋转一次的节点增量通过比对节点关系得到,将其定义为A;将所有节点编号分别除以A,得到相应的商和余数,并将所有得到的商相同的节点放置在一起形成字典ID,将由字典VD中得到的最大和最小数据平均分成12个区间,得到各区间的临界值,并采用RGB颜色体系,计算各区间的颜色,将其放置于字典CD中,其对应关系为{临界值:颜色};边缘节点坐标及数据修整:由于ABAQUS在输出节点数据时的规则为只有节点有数据时才会输出,因此在考虑接地的最小断面和最大断面时,边缘处会出现当前断面有数据但前一断面或后一断面无数据的情况,在此种情况采用线性插值的方法对其插值;当最小断面处进行线性插值时,插值数据来源为当前最小断面以及后一断面的数据,得到最小断面前一假定断面上相应节点数据值为0时的坐标信息,其所对应的节点编号为最小断面的当前节点减去节点编号间隔A,并将新生成的节点坐标及数据信息添加到字典PD、ID以及VD中;单元及边数据字典生成:按字典ID中断面数由小及大的顺序,在两个相邻的断面之间生成四边形单元,初始单元编号为1并按单元生成的顺序依次增加;单元中节点的排列顺序为逆时针,设定当前节点为N1,当前断面的当前节点的下一节点为N2,形成的节点列表为:[N2,N1,N1+A,N2+A];将形成的四条边和其对应的节点数据加入一个新的字典BVD中,其中的对应关系为{边的两个节点:两个节点的数据列表};绘制临界值的等值线:从所有的临界值中选取未绘制等值线的临界值作为当前值,将当前值位于单元的最大值与最小值之间的所有单元挑选出来形成一个单元集合ES;任选一个单元作为起始单元,并能通过BVD中的对应关系找到两条边使其满足临界值位于其的节点数据的条件,任意选取一条边B1作为起始边,通过字典PD对应关系和值与坐标之间的关系,采用线性插值的方式获取临界值所处的坐标,作为当前等值线的起始节点,再选择另一条边B2,采用同一个方式获取另一个节点,并将等值线连接到此节点,并将此单元从单元集合ES中删除;在排除当前单元后通过边与单元的对应关系,获取到除去当前单元外的另一单元;此时需要对此单元进行判断,若此单元位于ES中,则排除边B2后得到另一边满足临界值的条件,继续循环;反之,说明此等值线包含多个闭合曲线图形,则闭合当前曲线,再从ES中任选一个单元作为新的起始单元,生成另一个闭合等值曲线;如此循环直到单元集合ES为空集时,将此曲线闭合;绘制所有临界值的等值线并生成轮廓曲线:不断重复上一步直至生成所有临界值的等值线;将字典ID中的最大断面和最小断面节点以及各断面上的最小节点和最大节点按照顺时针的方向生成一个闭合曲线作为轮廓曲线;具体的操作为,选取最小断面的最小节点作为起始节点,按节点大小顺序依次连接最小断面上的剩余节点,完成之后再按断面由小及大的顺序依次连接断面上的最大节点;当断面为最大断面时,按照节点由大及小的顺序依次连接此断面上的所有节点,然后再按照断面顺序由大及小的顺序连接断面的最小节点,最终形成一条闭合曲线;填充颜色,绘制云图:在相邻的等值线形成的闭合曲线存在包含关系,则在形成的环状图形中按字典CD填充相应的颜色;若不存在包含关系,则在此等值闭合曲线形成的图形中填充相应的颜色,最终形成轮胎的接地云图。
地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
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