【CN109902407A】一种高能束加工菱形图案的弹体有限元网格参数化建模方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910168172.2

(22)申请日 2019.03.06

(71)申请人 北京理工大学

地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5

号

(72)发明人 蒋建伟　邱浩　门建兵　王树有　

李梅　

(74)专利代理机构 北京理工大学专利中心

11120

代理人 仇蕾安　付雷杰

(51)Int.Cl.

G06F 17/50(2006.01)

G06T 17/20(2006.01)

(54)发明名称

一种高能束加工菱形图案的弹体有限元网

格参数化建模方法

(57)摘要

本发明提供了一种高能束加工菱形图案的

弹体有限元网格参数化建模方法，利用节点构造

菱形六面体网格，完成包含高能束槽线的弹体网

格划分；然后补齐弹体网格前端面和后端面；接

着根据高能束槽线与弹体径向和周向的比例关

系，确定高能束槽线缺陷区的单元数；其次分别

沿周向和径向删除高能束槽线缺陷区的区域网

格完成建模；最后根据有限元软件的格式要求输

出网格的节点和单元信息。本发明能够实现不同

几何特征的高能束加工菱形图案的弹体有限元

网格建模，

方法简便且效率高。权利要求书1页 说明书6页 附图5页CN 109902407 A 2019.06.18

C N 109902407

A

权　利　要　求　书1/1页CN 109902407 A

1.一种高能束加工菱形图案的弹体有限元网格参数化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用节点构造菱形六面体网格，完成包含高能束槽线的弹体网格划分；

步骤二、补齐弹体网格前端面和后端面；

步骤三、根据高能束槽线与弹体径向和周向的比例关系，确定高能束槽线缺陷区的单元数；

步骤四、分别沿周向和径向删除高能束槽线缺陷区的区域网格完成建模；

步骤四、根据有限元软件的格式要求输出网格的节点和单元信息。

2.如权利要求1所述的高能束加工菱形图案的弹体有限元网格参数化建模方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法为：

步骤101、计算柱坐标系下周向和轴向的剖分数，并设定径向的剖分数；

步骤102、根据所述周向、轴向和径向的剖分数生成节点；

步骤103、沿周向移动节点，使原同一轴向的节点移动后的连线与轴线呈刻槽角度的一半；

步骤104、根据刻槽深度、弹体厚度及径向剖分数确定高能束槽线径向刻槽的网格区域；

步骤105、径向移动节点使槽底节点和刻槽深度一致；同时径向移动节点使槽线缺陷区上层节点与缺陷区高度一致；

步骤106、利用节点构造菱形单元，得到包含高能束槽线的菱形六面体网格。

3.如权利要求2所述的高能束加工菱形图案的弹体有限元网格参数化建模方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法为：

步骤201、通过复制轴向的起始端两列和结束端两列节点，然后沿轴向正、反两个方向移动得到前端面节点和后端面节点；

步骤202、由节点构造前端单元和后端单元。

4.如权利要求3所述的高能束加工菱形图案的弹体有限元网格参数化建模方法，其特征在于，所述步骤201的移动方法为：

起始端的第一列和结束端的最后一列移动距离取L/2N z，起始端第二列和结束端的第二列取3L/2N z，确保移动后的节点轴向的坐标均相同，L为弹体长度，N z为轴向剖分数。

5.如权利要求1所述的高能束加工菱形图案的弹体有限元网格参数化建模方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法为：

步骤301、由周向刻槽间隔单元数和径向刻槽单元数确定过渡区区域单元；

步骤302、由周向刻槽间隔单元数和径向融化区单元数确定融化区区域单元；

步骤303、由周向刻槽间隔单元数和径向缺陷区单元数确定缺陷区区域单元。

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