一种轮辋的仿真建模方法
专利汇可以提供一种轮辋的仿真建模方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 轮辋 的仿真建模方法，属于 计算机辅助工程 技术领域，包括建立轮辋初步模型；对轮辋初步模型进行简化处理，在轮辋体和挡圈上各自切割出径向 载荷 工况中径向 力 的加载区域；建立轮辋模型中配合面之间的 接触 关系；建立轮辋与 轮毂 配合面之间的接触关系；使用二阶四面体单元进行网格划分；施加 螺栓 预紧力：设置2个载荷步，在第一载荷步中设置预紧力的大小，在第二载荷步中设置为lock；施加边界条件：第二载荷步中，在相应区域施加径向载荷工况或弯曲载荷工况的约束和力，建立轮辋装配体的有限元模型。在轮辋建模过程中考虑了轮辋、轮毂与轮毂安装螺栓的预紧力，使得构建的轮辋装配体有限元模型更加符合实际情况，分析结果更加准确可靠。，下面是一种轮辋的仿真建模方法专利的具体信息内容。
1.一种轮辋的仿真建模方法，其特征在于，包括：
获取待建模轮辋与轮毂装配体的建模信息，并根据建模信息建立轮辋与轮毂装配体初步模型；
对轮辋与轮毂装配体初步模型进行简化处理，并在轮辋体和挡圈上各自切割出径向载荷工况中径向力的加载区域；
建立轮辋模型中各零件配合面之间的接触关系，该接触关系包括轮辋体和挡圈配合面之间的摩擦接触以及轮辋体与辐板配合面之间的绑定接触；
建立轮辋与轮毂配合面之间的接触关系；
使用二阶四面体单元对所有零部件进行网格划分，将所述三维模型离散成有限个四面体单元；
施加螺栓预紧力：设置2个载荷步，并在第一载荷步中设置预紧力的大小；
施加边界条件：在所述第二载荷步中，在相应的区域施加径向载荷工况或弯曲载荷工况的约束和力，建立轮辋装配体的有限元模型。
2.如权利要求1所述的轮辋的仿真建模方法，其特征在于，所述轮辋与轮毂配合面之间的接触关系包括辐板与轮毂配合面之间的摩擦接触、螺栓与轮毂配合面之间的不可分离接触、螺栓与辐板配合面之间的摩擦接触以及螺母与辐板配合面之间的摩擦接触。
3.如权利要求1所述的轮辋的仿真建模方法，其特征在于，所述在相应区域施加径向载荷工况的约束和力，包括：
在所述轮毂的两处轴承安装面上施加径向自由度约束和轴向自由度约束；
在所述轮辋体与轮胎接触的面施加胎压以及在挡圈与轮胎接触的面施加胎压；
在所述轮辋体和挡圈上切割出的所述加载区域施加径向力。
4.如权利要求1所述的轮辋的仿真建模方法，其特征在于，所述在相应的区域施加弯曲载荷工况的约束和力，包括：
在所述轮辋体远离挡圈的一端施加完全约束；
在所述轮毂的两处轴承安装面施加一远程力使其经过所述轮辋轴线以产生力矩，该力矩间接作用于辐板安装面，为轮辋受到的力矩。
5.如权利要求1所述的轮辋的仿真建模方法，其特征在于，所述对轮辋与轮毂装配体初步模型进行简化处理，包括：
将所述螺栓的牙形忽略，简化为圆柱面；
使螺母和相应的螺栓孔配合面相切；
将所述螺栓和螺母布尔求和为一个实体。
6.如权利要求1所述的轮辋的仿真建模方法，其特征在于，还包括：
对所述轮辋装配体的有限元模型进行非线性接触分析，软件自动进行迭代，迭代收敛则得到分析结果，分析结果包括变形云图和应力云图；
根据分析结果判断所述轮辋装配体的有限元模型是否合理；
若不合理，则对所述轮辋装配体的有限元模型中不合理的地方进行调整；
若合理，则用材料的屈服强度除以分析结果中关心位置的大应力值，得到相应的安全系数；
根据安全系数大小来评价强度是否满足要求。
一种轮辋的仿真建模方法
技术领域
背景技术
发明内容
其中轮辋与轮毂装配体的建模信息包括轮辋与轮毂装配体的三维模型、载荷及参数信息，建立轮辋与轮毂装配体初步模型，其中，载荷为最大车轮载荷，参数信息包括轮胎与路面的摩擦系数、胎压、轮胎负荷半径以及轮辋偏距。建立的轮辋与轮毂装配体的初步模型包括轮辋模型、轮毂模型、螺栓以及螺母。
建立轮辋与轮毂配合面之间的接触关系；
使用二阶四面体单元对所有零部件进行网格划分，将所述三维模型离散成有限个四面体单元；
施加螺栓预紧力：设置2个载荷步，并在第一载荷步中设置预紧力力的大小；
施加边界条件：在第二载荷步中，在相应的区域施加径向载荷工况或弯曲载荷工况的约束和力，建立轮辋装配体的有限元模型。
在所述轮辋体与轮胎接触的面施加胎压以及在挡圈与轮胎接触的面施加胎压；
在所述轮辋体和挡圈上切割出的所述加载区域施加径向力。
在所述轮毂的两处轴承安装面施加一远程力使其经过所述轮辋轴线以产生力矩，该力矩间接作用于辐板安装面，为轮辋受到的力矩。
使螺母和相应的螺栓孔配合面相切；
将所述螺栓和螺母布尔求和为一个实体。
根据分析结果判断所述轮辋装配体的有限元模型是否合理，包括但不限于：观察结果中所建各接触对是否产生作用，模型变形结果是否符合逻辑，模型应力结果是否符合逻辑；
若不合理，则对所述轮辋装配体的有限元模型中不合理的地方进行调整；
若合理，则用材料的屈服强度除以分析结果中关心位置的大应力值，得到相应的安全系数；
根据安全系数大小来评价强度是否满足要求。
图2是现有技术中不考虑轮毂的叉车用轮辋等轴侧示意图；
图3是考虑轮毂的叉车用轮辋与轮毂装配体等轴侧示意图；
图4是考虑轮毂的叉车用轮辋与轮毂装配体剖视图；
图5是考虑轮毂的叉车用轮辋与轮毂装配体爆炸示意图；
图6是另一种轮辋仿真建模流程图。
具体实施方式
其中，轮辋1与轮毂2装配体的建模信息包括轮辋1与轮毂2装配体的三维模型、载荷及参数信息，建立轮辋1与轮毂2装配体初步模型，其中，载荷为最大车轮载荷，参数信息包括轮胎与路面的摩擦系数、胎压、轮胎负荷半径以及轮辋偏距。建立的轮辋1与轮毂2装配体的初步模型包括轮辋模型、轮毂模型、螺栓以及螺母。
S7、施加边界条件：在第二载荷步中，在相应的区域施加径向载荷工况或弯曲载荷工况的约束和力，建立轮辋1装配体的有限元模型。
在所述轮辋体11与轮胎接触的面施加胎压以及在挡圈12与轮胎接触的面施加胎压；
在所述轮辋体11和挡圈12上切割出的所述加载区域施加径向力。
在所述轮毂2的两处轴承安装面施加一远程力使其经过所述轮辋1轴线以产生力矩，该力矩间接作用于辐板13安装面，为轮辋1受到的力矩。
S9、根据分析结果判断所述轮辋1与轮毂2装配体的有限元模型是否合理，包括但不限于：观察结果中所建各接触对是否产生作用，模型变形结果是否符合逻辑，模型应力结果是否符合逻辑；
在实际应用中，模型合理性的判断是一种经验方法，在三个判断条件都合格，模型可能是合格的；若有一个不合格的条件，模型则不合格。
S12、根据安全系数大小来评价强度是否满足要求。
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