[发明专利]一种有限元接触对的创建方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机辅助工程领域，特别涉及一种有限元接触对的创建方法和装置。

背景技术

CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）是基于有限元法、有限体积法和有限差分法等，用计算机辅助求解复杂工程和产品结构力学性能的分析计算、以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。在有限元的模拟过程中，会创建大量的接触对，接触对用于表示两个组件相互接触的部分，使相互接触的组件之间可以产生相互作用，保持有限元模型与实际情况的一致性，提供模拟的精度。

现有的有限元接触对的创建方法包括有限元网格划分；对零件赋予材料；在人工选取的接触区域上，判断接触类型、接触方向并创建接触对。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于工程模型一般比较复杂，接触区域较多，人工进行接触区域的选取，选取的准确性很难保证，而且耗时较长。

发明内容

为了解决现有技术不能保证接触区域选取的准确性、耗时长的问题，本发明实施例提供了一种有限元接触对的创建方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种有限元接触对的创建方法，所述方法包括：

接收用户设定的接触设置信息，所述接触设置信息包括接触对主面所属的主组件、接触对从面所属的从组件、接触所在位置、所述接触对主面与所述接触对从面之间的最大距离、所述接触对主面两个相邻的壳单元的夹角的最大角度或所述接触对从面中两个相邻的壳单元的夹角的最大角度；

根据所述接触所在位置、所述最大距离、所述最大角度，在所述主组件上确定第一接触区域，在所述从组件上确定第二接触区域；

根据所述第一接触区域创建所述接触对主面，根据所述第二接触区域创建所述接触对从面，并将所述接触对主面和所述接触对从面组装成接触对。

在第一种可能的实现方式中，所述根据所述接触所在位置、所述最大距离、所述最大角度，在所述主组件上确定第一接触区域，在所述从组件上确定第二接触区域，包括：

当所述接触所在位置在所述主组件上时，根据所述接触所在位置、所述最大距离、所述最大角度，在所述主组件上确定第一接触区域，所述第一接触区域在所述主组件的第一曲面上；

根据所述接触所在位置到所述第一曲面的垂线与第二曲面的交点、所述最大距离、所述最大角度，在所述从组件上确定第二接触区域，所述第二曲面为所述从组件上与所述第一曲面相对的曲面；

或者，

当所述接触所在位置在所述从组件上时，根据所述接触所在位置、所述最大距离、所述最大角度，在所述从组件上确定第二接触区域，所述第二接触区域在所述从组件的第二曲面上；

根据所述接触所在位置到所述第二曲面的垂线与第一曲面的交点、所述最大距离、所述最大角度，在所述主组件上确定第一接触区域，所述第一曲面为所述主组件上与所述第二曲面相对的曲面。

在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：

对所述接触对主面、所述接触对从面、所述接触对进行命名，命名的名称包括文字名称和数字编号，所述接触对主面、所述接触对从面、所述接触对的数字编号相同。

可选地，所述方法还包括：

接收所述用户选定的所述接触对主面的名称、所述接触对从面的名称或所述接触对的名称；

将所述用户选定的所述接触对主面的名称对应的所述接触对主面、所述用户选定的所述接触对从面的名称对应的所述接触对从面或所述用户选定的所述接触对的名称对应的所述接触对，以与所述主组件和所述从组件中，除所述用户选定的所述接触对主面的名称对应的所述接触对主面、所述用户选定的所述接触对从面的名称对应的所述接触对从面或所述用户选定的所述接触对的名称对应的所述接触对以外的部分不同的显示效果进行显示。

在第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述接触所在位置所在的壳单元与相邻的壳单元的夹角大于所述最大角度时，向所述用户提示所述接触设置信息设定不合理。

另一方面，本发明实施提供了一种有限元接触对的创建装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收用户设定的接触设置信息，所述接触设置信息包括接触对主面所属的主组件、接触对从面所属的从组件、接触所在位置、所述接触对主面与所述接触对从面之间的最大距离、所述接触对主面两个相邻的壳单元的夹角的最大角度或所述接触对从面中两个相邻的壳单元的夹角的最大角度；