CN110516356B - 一种abaqus轮胎模型中边界自动识别生成的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中，提供了一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法及装置，首先生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中，再将存储在第一列表、第二列表和第三列表的边分类成ABAQUS模型能识别的集合中，并用第一指令得到ABAQUS模型能识别的面，最后根据INP文件格式将边界面的数据写入到输出文件；最后将输出文件合并至所述二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。本发明ABAQUS轮胎模型中边界的自动识别生成方法，操作简单，能够在短时间内生成轮胎模型所需的边界，极大地提高了ABAQUS轮胎模型建模效率。

Description

一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法及装置

技术领域

本申请涉及轮胎模型建立技术领域，尤其涉及一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法及装置。

背景技术

有限元分析是当前仿真分析中应用最为广泛的一种技术，随着计算机和仿真技术的发展，目前轮胎的有限元分析的应用已相当普及，在轮胎设计阶段通过有限元模拟分析轮胎的力学性能并优化设计，能有效的提高产品性能、缩短开发周期和节省开发费用。

ABAQUS是当前轮胎行业有限元分析的主要软件。采用该软件建立轮胎有限元模型时，需要建立轮胎的边界条件，其过程比较繁琐，首先对每个单元网格的边逐一选取，放入同一个set中，再施加边界条件，需要几分钟的时间才能完成，在分析任务量大时，会耗费较多的人力和时间，且有时会出现手动操作失误而导致边界选取错误的情况。

针对以上缺陷，有必要开发一种效率更高、更为智能的边界生成方法。

发明内容

本申请实施例提供了一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法及装置，操作简单，能够在几秒钟内生成轮胎模型中所需要的边界，极大地提高了ABAQUS轮胎模型建模效率。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，所述方法基于二维橡胶部件单元网格划分完成的二维模型，并且所述二维模型的轮胎中心点位于坐标系的原点上，其对称轴为坐标系的X轴；

所述方法包括：

生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中；

将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面；

根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中；

将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。

可选地，所述生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中具体包括：

生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中；

生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中；

生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中。

可选地，所述生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中具体包括：

获取所有护胶部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，存储到第一子列表中；

判断所述护胶部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第一子列表中X坐标值最小的节点为第一关键节点N；

根据所述第一关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第一关键单元E，并将所述第一关键单元E存储到第二子列表中；

将所述第一关键单元E中以所述第一关键节点N为第一起点，Y坐标绝对值最大的节点为第一终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第三子列表中；

将所述第一关键节点N替换所述第一终点；

确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的第一相邻单元，

若所述第一相邻单元的数量为一个，则获取所述第一相邻单元的所有边，并将所述第一相邻单元中以所述第一关键节点N为第二起点，不属于所述第一关键单元E的节点为第二终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第二终点，

若所述第一相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第一相邻单元分为与所述第一关键单元E共边的第一子相邻单元以及与所述第一关键单元E不共边的第二子相邻单元，若所述第二子相邻单元的数量为一个，则标记所述第二子相邻单元为相邻关键单元，若所述第二子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第二子相邻单元中与所述第一子相邻单元不共边的单元标记为第一相邻关键单元，获取所述第一相邻关键单元的所有边，并将所述第一相邻关键单元中以所述第一关键节点N为第三起点，不属于所述第一子相邻单元和所述第二子相邻单元中的其他单元的节点为第三终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键单元E替换所述第三条边所在的第一相邻关键单元并存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第三终点；

返回重新确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的相邻单元，直到所述第一关键节点N既属于胎圈单元也属于翼胶单元，得到轮胎胎圈表面边界所有的边，生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据。

可选地，所述生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中具体包括：

获取所有胎面部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，存储到第四子列表中；

判断所述胎面部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第四子列表中Y坐标值为零，X坐标值最大的节点为第二关键节点N；

根据所述第二关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第二关键单元E，并将所述第二关键单元E存储到第五子列表中；

将所述第二关键单元E中以所述第二关键节点N为第四起点，Y坐标大于零的节点为第四终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第六子列表中；

将所述第二关键节点N替换所述第四终点；

确定与所述第二关键单元E共所述第二关键节点N的第二相邻单元，

若所述第二相邻单元的数量为一个，则获取所述第二相邻单元的所有边，并将所述第二相邻单元中以所述第二关键节点N为第五起点，不属于所述第二关键单元E的节点为第五终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第六子列表中，将所述第二关键节点N替换所述第五终点，

若所述第二相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第二相邻单元分为与所述第二关键单元E共边的第三子相邻单元以及与所述第二关键单元E不共边的第四子相邻单元，若所述第四子相邻单元的数量为一个，则标记所述第四子相邻单元为第二相邻关键单元，若所述第四子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第四子相邻单元中与所述第三子相邻单元不共边的单元标记为第二相邻关键单元，获取所述第二相邻关键单元的所有边，并将所述第二相邻关键单元中以所述第二关键节点N为第六起点，不属于所述第三子相邻单元和所述第四子相邻单元中的其他单元的节点为第六终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第六子列表中，将所述第二关键单元E替换所述第三条边所在的第二相邻关键单元并存储到所述第六子列表中，将所述第二关键节点N替换所述第六终点；

返回重新确定与所述第二关键单元E共所述第二关键节点N的第二相邻单元，直到所述第二关键节点N既属于胎面单元也属于翼胶单元，得到轮胎胎面表面边界所有的边，生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据。

可选地，所述生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中具体包括：

获取所有内衬部件和护胶部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，分别存储到第七子列表和第八子列表中；

判断所述内衬部件和护胶部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第七子列表和第八子列表中Y坐标值为零，X坐标值最小的节点为第三关键节点N；

根据所述第三关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第三关键单元E，并将所述第三关键单元E存储到第九子列表中；

将所述第三关键单元E中以所述第三关键节点N为第七起点，Y坐标大于零的节点为第七终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第十子列表中；

将所述第三关键节点N替换所述第七终点；

确定与所述第三关键单元E共所述第三关键节点N的第三相邻单元，

若所述第三相邻单元的数量为一个，则获取所述第三相邻单元的所有边，并将所述第三相邻单元中以所述第三关键节点N为第八起点，不属于所述第三关键单元E的节点为第八终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第十子列表中，将所述第三关键节点N替换所述第八终点，

若所述第三相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第三相邻单元分为与所述第三关键单元E共边的第五子相邻单元以及与所述第三关键单元E不共边的第六子相邻单元，若所述第六子相邻单元的数量为一个，则标记所述第六子相邻单元为第三相邻关键单元，若所述第六子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第六子相邻单元中与所述第五子相邻单元不共边的单元标记为第三相邻关键单元，获取所述第三相邻关键单元的所有边，并将所述第三相邻关键单元中以所述第三关键节点N为第九起点，不属于所述第五子相邻单元和所述第六子相邻单元中的其他单元的节点为第九终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第十子列表中，将所述第三关键单元E替换所述第三条边所在的第三相邻关键单元并存储到所述第十子列表中，将所述第三关键节点N替换所述第九终点；

返回重新确定与所述第三关键单元E共所述第三关键节点N的第三相邻单元，直到所述第三关键节点N既属于内衬单元也属于护胶单元，得到轮胎内表面边界所有的边，生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据。

可选地，所述将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面具体包括：

将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中；

通过接收ABAQUS的INP文件中的*Surface命令分别生成胎圈边界、胎面边界和轮胎内表面边界。

可选地，所述根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中具体包括：

利用*Node命令将节点坐标数据生成节点数据；

利用*Element命令将所述节点数据生成单元数据；

根据INP文件格式将所述单元数据输出至文本文件中，形成输出文件。

可选地，所述将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界具体包括：

将所述输出文件中的数据复制至所述二维模型的INP文件中，得到合并INP文件；

将所述合并INP文件导入ABAQUS中；

生成ABAQUS轮胎模型中的边界。

本申请第二方面提供一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的装置，所述装置包括：

数据生成单元，用于生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中；

边界面生成单元，用于将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面；

输出文件生成单元，用于根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中；

边界生成单元，用于将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。

可选地，所述边界面生成单元具体包括：

胎圈边界面生成子单元，用于生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中；

胎面边界面生成子单元，用于生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中；

轮胎内表面生成子单元，用于生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中，提供了一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，首先生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中，再将存储在第一列表、第二列表和第三列表的边分类成ABAQUS模型能识别的集合中，并用第一指令得到ABAQUS模型能识别的面，最后根据INP文件格式将边界面的数据写入到输出文件；最后将输出文件合并至所述二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。本发明ABAQUS轮胎模型中边界的自动识别生成方法，操作简单，能够在短时间内生成轮胎模型所需的边界，极大地提高了ABAQUS轮胎模型建模效率。

附图说明

图1为本申请实施例一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法的方法流程图；

图2为本申请实施例一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的装置的结构示意图；

图3为本申请实施例中轮胎橡胶部件的单元网格划分图；

图4为本申请实施例轮胎橡胶部件中胎圈边界生成过程示意图

图5为本申请实施例轮胎胎面、胎圈、内表面边界生成的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。

本申请实施例提供了一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法及装置，操作简单，能够在几秒钟内生成轮胎模型中所需要的边界，极大地提高了ABAQUS轮胎模型建模效率。

为了便于理解，请参阅图1，图1为本申请实施例中一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法的方法流程图，如图1所示，所述方法基于二维橡胶部件单元网格划分完成的二维模型，并且所述二维模型的轮胎中心点位于坐标系的原点上，其对称轴为坐标系的X轴；

所述方法包括：

101、生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中；

具体包括：

生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中，具体为：

获取所有护胶部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，存储到第一子列表中；

判断所述护胶部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第一子列表中X坐标值最小的节点为第一关键节点N；

根据所述第一关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第一关键单元E，并将所述第一关键单元E存储到第二子列表中；

将所述第一关键单元E中以所述第一关键节点N为第一起点，Y坐标绝对值最大的节点为第一终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第三子列表中；

将所述第一关键节点N替换所述第一终点；

确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的第一相邻单元，

若所述第一相邻单元的数量为一个，则获取所述第一相邻单元的所有边，并将所述第一相邻单元中以所述第一关键节点N为第二起点，不属于所述第一关键单元E的节点为第二终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第二终点，

若所述第一相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第一相邻单元分为与所述第一关键单元E共边的第一子相邻单元以及与所述第一关键单元E不共边的第二子相邻单元，若所述第二子相邻单元的数量为一个，则标记所述第二子相邻单元为相邻关键单元，若所述第二子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第二子相邻单元中与所述第一子相邻单元不共边的单元标记为第一相邻关键单元，获取所述第一相邻关键单元的所有边，并将所述第一相邻关键单元中以所述第一关键节点N为第三起点，不属于所述第一子相邻单元和所述第二子相邻单元中的其他单元的节点为第三终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键单元E替换所述第三条边所在的第一相邻关键单元并存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第三终点；

返回重新确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的相邻单元，直到所述第一关键节点N既属于胎圈单元也属于翼胶单元，得到轮胎胎圈表面边界所有的边，生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据。

生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中，具体为：

获取所有胎面部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，存储到第四子列表中；

判断所述胎面部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第四子列表中Y坐标值为零，X坐标值最大的节点为第二关键节点N；

根据所述第二关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第二关键单元E，并将所述第二关键单元E存储到第五子列表中；

将所述第二关键单元E中以所述第二关键节点N为第四起点，Y坐标大于零的节点为第四终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第六子列表中；

将所述第二关键节点N替换所述第四终点；

确定与所述第二关键单元E共所述第二关键节点N的第二相邻单元，

若所述第二相邻单元的数量为一个，则获取所述第二相邻单元的所有边，并将所述第二相邻单元中以所述第二关键节点N为第五起点，不属于所述第二关键单元E的节点为第五终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第六子列表中，将所述第二关键节点N替换所述第五终点，

若所述第二相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第二相邻单元分为与所述第二关键单元E共边的第三子相邻单元以及与所述第二关键单元E不共边的第四子相邻单元，若所述第四子相邻单元的数量为一个，则标记所述第四子相邻单元为第二相邻关键单元，若所述第四子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第四子相邻单元中与所述第三子相邻单元不共边的单元标记为第二相邻关键单元，获取所述第二相邻关键单元的所有边，并将所述第二相邻关键单元中以所述第二关键节点N为第六起点，不属于所述第三子相邻单元和所述第四子相邻单元中的其他单元的节点为第六终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第六子列表中，将所述第二关键单元E替换所述第三条边所在的第二相邻关键单元并存储到所述第六子列表中，将所述第二关键节点N替换所述第六终点；

返回重新确定与所述第二关键单元E共所述第二关键节点N的第二相邻单元，直到所述第二关键节点N既属于胎面单元也属于翼胶单元，得到轮胎胎面表面边界所有的边，生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据。

生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中，具体为：

获取所有内衬部件和护胶部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，分别存储到第七子列表和第八子列表中；

判断所述内衬部件和护胶部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第七子列表和第八子列表中Y坐标值为零，X坐标值最小的节点为第三关键节点N；

根据所述第三关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第三关键单元E，并将所述第三关键单元E存储到第九子列表中；

将所述第三关键单元E中以所述第三关键节点N为第七起点，Y坐标大于零的节点为第七终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第十子列表中；

将所述第三关键节点N替换所述第七终点；

确定与所述第三关键单元E共所述第三关键节点N的第三相邻单元，

若所述第三相邻单元的数量为一个，则获取所述第三相邻单元的所有边，并将所述第三相邻单元中以所述第三关键节点N为第八起点，不属于所述第三关键单元E的节点为第八终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第十子列表中，将所述第三关键节点N替换所述第八终点，

若所述第三相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第三相邻单元分为与所述第三关键单元E共边的第五子相邻单元以及与所述第三关键单元E不共边的第六子相邻单元，若所述第六子相邻单元的数量为一个，则标记所述第六子相邻单元为第三相邻关键单元，若所述第六子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第六子相邻单元中与所述第五子相邻单元不共边的单元标记为第三相邻关键单元，获取所述第三相邻关键单元的所有边，并将所述第三相邻关键单元中以所述第三关键节点N为第九起点，不属于所述第五子相邻单元和所述第六子相邻单元中的其他单元的节点为第九终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第十子列表中，将所述第三关键单元E替换所述第三条边所在的第三相邻关键单元并存储到所述第十子列表中，将所述第三关键节点N替换所述第九终点；

返回重新确定与所述第三关键单元E共所述第三关键节点N的第三相邻单元，直到所述第三关键节点N既属于内衬单元也属于护胶单元，得到轮胎内表面边界所有的边，生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据。

102、将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面；

第二子列表、第五子列表、第九子列表中的单元和第三子列表、第六子列表、第十子列表中的边是一一对应的，获得第二子列表、第五子列表、第九子列表中第一个单元所有边，存储到集合LTEMP中，如果数量为4，则为四边形单元，判断第三子列表、第六子列表、第十子列表中的第一条边如果和LTEMP第一条边相等，将边的编号则放入Taiquan_L_S1集合中，如果为全轴对称模型，将边的编号加上网格数量，放入集合Taiquan_L_S3中；如果和LTEMP第二条边相等，则放入Taiquan_L_S2集合中，如果为全轴对称模型，将边的编号加上网格数量，放入集合Taiquan_L_S2中；如果和LTEMP第三条边相等，则放入Taiquan_L_S3集合中，如果为全轴对称模型，将边的编号加上网格数量，放入集合Taiquan_L_S1中；如果和LTEMP第四条边相等，则放入Taiquan_L_S4集合中，如果为全轴对称模型，将边的编号加上网格数量，放入集合Taiquan_L_S4中；如果数量为3，则为三角形单元，判断LSET的第一条边如果和LTEMP第一条边相等，将边的编号则放入Taiquan_L_S1集合中，如果为全轴对称模型，将边的编号加上网格数量，放入集合Taiquan_L_S2中；如果和LTEMP第二条边相等，则放入Taiquan_L_S2集合中，如果为全轴对称模型，将边的编号加上网格数量，放入集合Taiquan_L_S1中；如果和LTEMP第三条边相等，则放入Taiquan_L_S3集合中，如果为全轴对称模型，将边的编号加上网格数量，放入集合Taiquan_L_S3中。循环直至将第三子列表、第六子列表、第十子列表中所有边放入到Taiquan_L_S1、Taiquan_L_S2、Taiquan_L_S3、Taiquan_L_S4集合中。

通过ABAQUS的INP文件中的*Surface命令，即可创建胎圈边界，用于加载等边界条件。具体如下：

*Surface,type＝ELEMENT,name＝Taiquan

_Taiquan_L_S1,S1

_Taiquan_L_S2,S2

_Taiquan_L_S3,S3

_Taiquan_L_S4,S4

103、根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中；

具体地：利用*Node命令将节点坐标数据生成节点数据；

利用*Element命令将所述节点数据生成单元数据；

根据INP文件格式将所述单元数据输出至文本文件中，形成输出文件。

104、将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界；

具体地：将所述输出文件中的数据复制至所述二维模型的INP文件中，得到合并INP文件；

将所述合并INP文件导入ABAQUS中；

生成ABAQUS轮胎模型中的边界，如图5所示的加粗单元网格。

本申请实施例中，提供了一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，首先生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中，再将存储在第一列表、第二列表和第三列表的边分类成ABAQUS模型能识别的集合中，并用第一指令得到ABAQUS模型能识别的面，最后根据INP文件格式将边界面的数据写入到输出文件；最后将输出文件合并至所述二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。本发明ABAQUS轮胎模型中边界的自动识别生成方法，操作简单，能够在短时间内生成轮胎模型所需的边界，极大地提高了ABAQUS轮胎模型建模效率。

请参阅图2，本申请实施例还提供了一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的装置，具体包括：

数据生成单元201，用于生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中；

边界面生成单元202，用于将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面；

所述边界面生成单元202具体包括：

胎圈边界面生成子单元，用于生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中；

胎面边界面生成子单元，用于生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中；

轮胎内表面生成子单元，用于生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中。

输出文件生成单元203，用于根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中；

边界生成单元204，用于将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，其特征在于，

所述方法基于二维橡胶部件单元网格划分完成的二维模型，并且所述二维模型的轮胎中心点位于坐标系的原点上，其对称轴为坐标系的X轴；

所述方法包括：

生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中；

所述生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中具体包括：

生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中；

生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中；

生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中；

所述生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中具体包括：

获取所有护胶部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，存储到第一子列表中；

判断所述护胶部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第一子列表中X坐标值最小的节点为第一关键节点N；

根据所述第一关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第一关键单元E，并将所述第一关键单元E存储到第二子列表中；

将所述第一关键单元E中以所述第一关键节点N为第一起点，Y坐标绝对值最大的节点为第一终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第三子列表中；

将所述第一关键节点N替换所述第一终点；

确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的第一相邻单元；

若所述第一相邻单元的数量为一个，则获取所述第一相邻单元的所有边，并将所述第一相邻单元中以所述第一关键节点N为第二起点，不属于所述第一关键单元E的节点为第二终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第二终点；

若所述第一相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第一相邻单元分为与所述第一关键单元E共边的第一子相邻单元以及与所述第一关键单元E不共边的第二子相邻单元，若所述第二子相邻单元的数量为一个，则标记所述第二子相邻单元为相邻关键单元，若所述第二子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第二子相邻单元中与所述第一子相邻单元不共边的单元标记为第一相邻关键单元，获取所述第一相邻关键单元的所有边，并将所述第一相邻关键单元中以所述第一关键节点N为第三起点，不属于所述第一子相邻单元和所述第二子相邻单元中的其他单元的节点为第三终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键单元E替换所述第三条边所在的第一相邻关键单元并存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第三终点；

返回重新确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的相邻单元，直到所述第一关键节点N既属于胎圈单元也属于翼胶单元，得到轮胎胎圈表面边界所有的边，生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据；

将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面；

根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中；

将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。

2.根据权利要求1所述的ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，其特征在于，所述生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中具体包括：

获取所有胎面部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，存储到第四子列表中；

判断所述胎面部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第四子列表中Y坐标值为零，X坐标值最大的节点为第二关键节点N；

根据所述第二关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第二关键单元E，并将所述第二关键单元E存储到第五子列表中；

将所述第二关键单元E中以所述第二关键节点N为第四起点，Y坐标大于零的节点为第四终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第六子列表中；

将所述第二关键节点N替换所述第四终点；

确定与所述第二关键单元E共所述第二关键节点N的第二相邻单元，

若所述第二相邻单元的数量为一个，则获取所述第二相邻单元的所有边，并将所述第二相邻单元中以所述第二关键节点N为第五起点，不属于所述第二关键单元E的节点为第五终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第六子列表中，将所述第二关键节点N替换所述第五终点，

若所述第二相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第二相邻单元分为与所述第二关键单元E共边的第三子相邻单元以及与所述第二关键单元E不共边的第四子相邻单元，若所述第四子相邻单元的数量为一个，则标记所述第四子相邻单元为第二相邻关键单元，若所述第四子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第四子相邻单元中与所述第三子相邻单元不共边的单元标记为第二相邻关键单元，获取所述第二相邻关键单元的所有边，并将所述第二相邻关键单元中以所述第二关键节点N为第六起点，不属于所述第三子相邻单元和所述第四子相邻单元中的其他单元的节点为第六终点连接成的边作为轮胎胎面边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第六子列表中，将所述第二关键单元E替换所述第三条边所在的第二相邻关键单元并存储到所述第六子列表中，将所述第二关键节点N替换所述第六终点；

返回重新确定与所述第二关键单元E共所述第二关键节点N的第二相邻单元，直到所述第二关键节点N既属于胎面单元也属于翼胶单元，得到轮胎胎面表面边界所有的边，生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据。

3.根据权利要求1所述的ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，其特征在于，所述生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中具体包括：

获取所有内衬部件和护胶部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，分别存储到第七子列表和第八子列表中；

判断所述内衬部件和护胶部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第七子列表和第八子列表中Y坐标值为零，X坐标值最小的节点为第三关键节点N；

根据所述第三关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第三关键单元E，并将所述第三关键单元E存储到第九子列表中；

将所述第三关键单元E中以所述第三关键节点N为第七起点，Y坐标大于零的节点为第七终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第十子列表中；

将所述第三关键节点N替换所述第七终点；

确定与所述第三关键单元E共所述第三关键节点N的第三相邻单元，

若所述第三相邻单元的数量为一个，则获取所述第三相邻单元的所有边，并将所述第三相邻单元中以所述第三关键节点N为第八起点，不属于所述第三关键单元E的节点为第八终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第十子列表中，将所述第三关键节点N替换所述第八终点，

若所述第三相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第三相邻单元分为与所述第三关键单元E共边的第五子相邻单元以及与所述第三关键单元E不共边的第六子相邻单元，若所述第六子相邻单元的数量为一个，则标记所述第六子相邻单元为第三相邻关键单元，若所述第六子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第六子相邻单元中与所述第五子相邻单元不共边的单元标记为第三相邻关键单元，获取所述第三相邻关键单元的所有边，并将所述第三相邻关键单元中以所述第三关键节点N为第九起点，不属于所述第五子相邻单元和所述第六子相邻单元中的其他单元的节点为第九终点连接成的边作为轮胎内表面边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第十子列表中，将所述第三关键单元E替换所述第三条边所在的第三相邻关键单元并存储到所述第十子列表中，将所述第三关键节点N替换所述第九终点；

返回重新确定与所述第三关键单元E共所述第三关键节点N的第三相邻单元，直到所述第三关键节点N既属于内衬单元也属于护胶单元，得到轮胎内表面边界所有的边，生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据。

4.根据权利要求1所述的ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，其特征在于，所述将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面具体包括：

将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中；

通过接收ABAQUS的INP文件中的*Surface命令分别生成胎圈边界、胎面边界和轮胎内表面边界。

5.根据权利要求1所述的ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，其特征在于，所述根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中具体包括：

利用*Node命令将节点坐标数据生成节点数据；

利用*Element命令将所述节点数据生成单元数据；

根据INP文件格式将所述单元数据输出至文本文件中，形成输出文件。

6.根据权利要求1所述的ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的方法，其特征在于，所述将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界具体包括：

将所述输出文件中的数据复制至所述二维模型的INP文件中，得到合并INP文件；

将所述合并INP文件导入ABAQUS中；

生成ABAQUS轮胎模型中的边界。

7.一种ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的装置，其特征在于，包括：

数据生成单元，用于生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中；

所述生成胎圈、胎面、轮胎内表面边界的边的数据并分别存储在第一列表、第二列表和第三列表中具体包括：

生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中；

生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中；

生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中；

所述生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中具体包括：

获取所有护胶部件中Y坐标值不为负值的单元网格信息，存储到第一子列表中；

判断所述护胶部件为全轴对称模型，还是半边对称模型，并记录判断结果；

提取所述第一子列表中X坐标值最小的节点为第一关键节点N；

根据所述第一关键节点N所在的单元，提取所述单元中所有节点绝对值之和最大的单元作为第一关键单元E，并将所述第一关键单元E存储到第二子列表中；

将所述第一关键单元E中以所述第一关键节点N为第一起点，Y坐标绝对值最大的节点为第一终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第一条边，并将所述第一条边存储到第三子列表中；

将所述第一关键节点N替换所述第一终点；

确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的第一相邻单元，

若所述第一相邻单元的数量为一个，则获取所述第一相邻单元的所有边，并将所述第一相邻单元中以所述第一关键节点N为第二起点，不属于所述第一关键单元E的节点为第二终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第二条边，并将所述第二条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第二终点，

若所述第一相邻单元的数量为两个或两个以上，则将所述第一相邻单元分为与所述第一关键单元E共边的第一子相邻单元以及与所述第一关键单元E不共边的第二子相邻单元，若所述第二子相邻单元的数量为一个，则标记所述第二子相邻单元为相邻关键单元，若所述第二子相邻单元的数量为两个或两个以上，则提取所述第二子相邻单元中与所述第一子相邻单元不共边的单元标记为第一相邻关键单元，获取所述第一相邻关键单元的所有边，并将所述第一相邻关键单元中以所述第一关键节点N为第三起点，不属于所述第一子相邻单元和所述第二子相邻单元中的其他单元的节点为第三终点连接成的边作为轮胎胎圈边界的第三条边，并将所述第三条边存储到所述第三子列表中，将所述第一关键单元E替换所述第三条边所在的第一相邻关键单元并存储到所述第三子列表中，将所述第一关键节点N替换所述第三终点；

返回重新确定与所述第一关键单元E共所述第一关键节点N的相邻单元，直到所述第一关键节点N既属于胎圈单元也属于翼胶单元，得到轮胎胎圈表面边界所有的边，生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据；

边界面生成单元，用于将所述第一列表、所述第二列表和所述第三列表中的边的数据分类至ABAQUS模型能识别的集合中，并在接收到第一指令后生成边界面；

输出文件生成单元，用于根据INP文件格式将所述边界面的数据写入到输出文件中；

边界生成单元，用于将所述输出文件合并至二维模型中生成ABAQUS轮胎模型中的边界。

8.根据权利要求7所述的ABAQUS轮胎模型中边界自动识别生成的装置，其特征在于，所述边界面生成单元具体包括：

胎圈边界面生成子单元，用于生成轮胎胎圈单元网格和轮辋接触部位的单元边界的数据，并存储于第一列表中；

胎面边界面生成子单元，用于生成轮胎胎面单元网格接地部位的单元边界的数据，并存储于第二列表中；

轮胎内表面生成子单元，用于生成轮胎内表面充气部位的单元边界的数据，并存储于第三列表中。

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