[发明专利]一种随机点蚀损伤板上点蚀坑重叠控制方法

说明书

本发明公开了一种随机点蚀损伤板上点蚀坑重叠控制方法，生成完整板几何模型后做几何划分，将几何网格的交点作为可能出现点蚀坑的位置。对点蚀坑的数量和几何尺寸通过参数化方法设置，定义两个存放点蚀坑位置信息的数组并写入有效数据。通过产生随机整数从存放位置信息的数组中分别随机抽取元素组成点蚀坑位置，首先生成一个基准点，接下来依次生成新的点蚀坑位置，并判断与已有点蚀坑位置的最近距离是否符合最小限值要求。若该点有效则在此位置生成新的点蚀坑，若无效则放弃该点并重新取值。通过循环语句控制直到生成全部数量的点蚀坑，本发明所述方法具有高效性和普遍性。

技术领域

本发明涉及一种重叠控制方法，具体涉及一种在随机点蚀损伤板上自动控制所生成的点蚀坑不发生重叠，用于模拟真实环境下的点蚀现象，精确控制板模型上点蚀坑分布的范围且有利于网格划分的控制方法。

背景技术

钢结构由于自身的优势，在各类工程中的应用日渐增加。然而钢结构在使用环境中服役时，会受到环境中水分、各种气体和其他污染物质的共同作用从而产生腐蚀现象。腐蚀的产生会导致钢构件截面尺寸减小、强度降低、延性下降等危害。目前对钢结构腐蚀的研究中有限元模型的应用较为普遍，建立合理的模型是开展研究工作的基础。以点蚀损伤为例，为较为精确的模拟点蚀构件，目前文献中所应用的点蚀损伤模型正朝着随机点蚀发展。相对于均匀点蚀模型，随机点蚀模型更接近真实的构件情况。

随机点蚀模型的应用中，由于点蚀位置通过随机产生，可能会出现在相同位置上不止一次执行生成点蚀坑操作，或相邻点蚀坑发生部分重叠现象。这一现象不利于真实模拟点蚀构件，同时不利于模型的网格划分，从而降低有限元模型的可靠性。所以有必要在建模过程中对点蚀坑的重叠进行控制。在较大构件中，发生点蚀损伤的往往只是某个区域，提出一种精准控制点蚀分布区域的方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明主要提供一种随机点蚀损伤板上点蚀坑重叠控制方法，用于在随机点蚀模型上自动控制所生成的点蚀坑不发生重叠，从而模拟真实环境下的点蚀现象，改善网格生成质量。同时精确控制完整板上点蚀坑分布的范围。

为达到上述要求，本发明所采用的技术方案为：

(1)在有限元软件中生成完整板几何模型后根据点蚀坑的几何参数做几何划分，将几何网格的交点作为可能出现点蚀坑的位置，对点蚀坑的数量N和几何尺寸通过参数化方法设置，点蚀坑的几何尺寸包括：点蚀深度H和点蚀半径R；

(2)定义两个存放点蚀坑位置信息的数组LOCX(i)、LOCY(i)，并写入有效数据；

(3)通过产生随机整数分别从数组LOCX(i)、LOCY(i)中随机抽取元素组成点蚀坑位置；

(4)生成第一个点蚀坑作为后续判断的基准点；

(5)执行步骤(3)生其余的点蚀坑位置，并判断与已有点蚀坑位置的最近距离DIS是否符合最小限值MIN要求。若该点有效则在此位置生成新的点蚀坑，若无效则放弃该点并重新取值；

(6)通过循环语句控制重复步骤(5)直到生成全部数量的点蚀坑。

由于采用如上方案，本发明 的优点有：

(1)自动控制在完整板上所生成的点蚀坑不发生重叠，最大程度还原真实点蚀构件特征，

(2)通过合理的几何划分，可有效提高网格划分质量；

(3)可精确控制完整板上点蚀坑分布的范围，方便根据研究需求灵活调整几何模型；

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为完整板几何模型尺寸示意图；

图3为完整板几何划分示意图；

图4为第一个随机点坑示意图；