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轮胎的有限元网格自动划分程序研究
| 论文题名： | 轮胎的有限元网格自动划分程序研究 |
| 关键词： | 汽车轮胎;有限元网格;自动划分程序;DXF文件 |
| 摘要： | 轮胎是汽车的重要组成部分，轮胎的力学性能影响汽车的驾乘舒适性、油耗和安全等。对轮胎进行有限元分析能检验轮胎的结构，观察轮胎的力学性能，帮助研究设计。轮胎的结构较复杂，在有限元分析的网格划分阶段采用通用的有限元网格划分算法无法对轮胎进行网格自动划分，因此常用的轮胎有限元网格划分方法是手动划分网格。手工划分网格过程繁琐，效率低下，不能保证网格质量，采用程序对轮胎进行网格划分具有非常重大的意义。 本文以某型轮胎为研究对象，参考传统的轮胎手工划分网格方法，采用C++语言编写了轮胎有限元网格自动划分程序。程序的输入文件为轮胎材料分布图，文件格式为AutoCAD的交换文件DXF，其上包含轮胎的结构信息。采用函数可从DXF文件中提取材料分布图上的线段和圆弧信息，将线段和圆弧信息存入结构体数组可将其用于网格划分。轮胎呈轴对称结构，取其一半进行网格划分，划分完成后对网格进行镜像处理获得完整有限元模型。 本文将轮胎的有限元网格划分过程分为两部分处理，一是网格节点获取，二是网格单元连接。根据轮胎的结构特征，网格节点的获取采用递归程序平移节点作网格线获取，对于结构相差较大的材料层采用不同的算法获取网格节点。根据轮胎结构特征，本文将轮胎分为三部分采用不同的算法获取网格节点。单元连接方法基于所求的网格节点位置信息，将处于同一区域边界上的节点连成单元，根据节点的连接关系判断单元所在区域的起止情况。 为提升网格质量，本文提出在尺寸较大的单元上添加分割点的方法将单元进行细化处理。程序能够实现由 DXF文件一键生成ABAQUS的输入文件 INP，缩短轮胎有限元分析的前处理时间。对于不同尺寸不同结构的轮胎，调用程序进行网格划分后程序能够输出高质量的有限元网格，证实程序的实用性。 |
| 作者： | 覃韬 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 束永平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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