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1、(10)申请公布号 CN 103106313 A(43)申请公布日 2013.05.15CN103106313A*CN103106313A*(21)申请号 201310075312.4(22)申请日 2013.03.08G06F 17/50(2006.01)G06F 17/30(2006.01)(71)申请人攀钢集团攀枝花钢钒有限公司地址 617067 四川省攀枝花市东区向阳村(72)发明人陶功明 范宏平 朱华林 李光跃王建宝 官旭东 黄中伟(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司 11286代理人谭昌驰 王兆赓(54) 发明名称轧后件顺序重构方法(57) 摘要公开一种轧后件顺序重构方。
2、法，包括：利用前后处理软件获得坯料模型的文本K文件和轧后件模型的结构K文件；打开坯料模型的文本K文件，将节点的编号后代表坐标的X、Y值用轧后件模型的结构K文件的对应节点的编号的X、Y值替换，Z值保持不变；将所有节点按照Z值由小到大、Y值由小到大、X值由小到大的顺序排列，以增1的顺序对所有节点重新编号，并存储节点的旧的编号和新的编号；对坯料模型的文本K文件中的单元构成节点的编号进行替换；将替换了节点的编号及X、Y坐标值后的坯料模型的文本K文件另存为轧后件模型重构文件。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 。
3、说明书4页 附图3页(10)申请公布号 CN 103106313 ACN 103106313 A1/1页21.一种轧后件顺序重构方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)利用前后处理软件获得坯料模型的文本K文件和轧后件模型的结构K文件；(b)打开坯料模型的文本K文件，将节点的编号后代表坐标的X、Y值用轧后件模型的结构K文件的对应节点的编号的X、Y值替换，Z值保持不变；(c)将所有节点按照Z值由小到大的顺序划分为多个集合，将每个集合中的一个或多个节点按照Y值由小到大的顺序划分为多个子集合，将每个子集合中的一个或多个节点按照X值由小到大的顺序排列，从Z值最小的集合中的Y值最小的子集合中的X值最小的节点。
4、开始，到Z值最大的集合中的Y值最大的子集合中的X值最大的节点为止，以增1的顺序对所有节点重新编号，并存储节点的旧的编号和新的编号；(d)对坯料模型的文本K文件中的单元构成节点的编号进行替换；(e)将替换了节点的编号及X、Y坐标值后的坯料模型的文本K文件另存为轧后件模型重构文件。2.根据权利要求1所述的轧后件顺序重构方法，其特征在于，在步骤(a)中，通过将坯料模型导入LS-PrePost软件来输出坯料模型的文本K文件，并且通过将仿真图形文件导入LS-PrePost软件，播放到仿真运算的最后一步，隐去轧后件之处的所有模型，从而最终输出轧后件模型的结构K文件。3.根据权利要求1所述的轧后件顺序重构方。
5、法，其特征在于，在步骤(d)中，使用步骤(c)中获得的节点的新的编号替换坯料模型的文本K文件中的单元构成节点的编号。4.根据权利要求3所述的轧后件顺序重构方法，其特征在于，所述单元为由8个节点组成的长方体单元。5.根据权利要求1所述的轧后件顺序重构方法，其特征在于，还包括以下步骤：利用前后处理软件获得轧后件模型的温度K文件和应力K文件。6.根据权利要求5所述的轧后件顺序重构方法，其特征在于，还包括以下步骤：打开轧后件模型的温度K文件和应力K文件，使用步骤(c)中获得的节点的新的编号替换轧后件模型的温度K文件和应力K文件中的相应的节点的编号，并保存节点的编号被替换的温度K文件和应力K文件。权 利。
6、 要 求 书CN 103106313 A1/4页3轧后件顺序重构方法技术领域0001 本发明涉及轧制仿真分析，更具体地讲，本发明涉及一种对轧后件的网格节点进行重构的方法。背景技术0002 在钢材轧制过程中，金属变形道次多、金属变形量大。要实现钢坯到成品的一次性仿真分析几乎是不可能完成的，其主要原因是金属式钢坯到成品的压缩比通常达到20倍甚至更高，同时成品形状与钢坯形状相差甚远。在轧制中间道次，不但钢坯网格畸变非常严重，而且在长度方向上轧件可能扭曲、弯曲非常严重，使轧件无法进入下一道次进行轧制。同时，轧件长度成倍增加，极大地增加了不必要的仿真分析时间，影响分析效率。0003 另一方面，网格重构的。
7、方法较复杂。可对一定单元体的轧件后直接进行立体网格重构，比如4节点4面体单元。但是，为了提高轧制仿真分析的精度，轧件体一般采用8节点6面体单元进行网格构建，采用8节点6面体单元构建的实体，现有软件无法用体网格重构方法进行重构。因此，对轧后件的网格重构不能采用此方法。0004 这里，轧后件排序的目的是为了操作者在模型K文件中能按规律直观地观察各节点位移、温度、应力等参数的变化，同时便于K文件在程序二次开发中能得到应用。轧后件排序的另外一个目的是该轧后件在后续的继续轧制产生畸变弯曲、扭转后可直接切取片层节点进行模型重构。由此可见，对轧后件的网格节点进行重构是非常必要的。发明内容0005 在下面的描。
8、述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述，其会变得更加清楚，或者通过实施本发明可以了解。0006 本发明的一方面在于解决轧件弯曲、扭曲、轧件太长无法进入上下道次的问题。0007 本发明的另一方面在于对轧后件的网格节点进行排序。0008 本发明提供一种轧后件顺序重构方法，包括以下步骤：(a)利用前后处理软件获得坯料模型的文本K文件和轧后件模型的结构K文件；(b)打开坯料模型的文本K文件，将节点的编号后代表坐标的X、Y值用轧后件模型的结构K文件的对应节点的编号的X、Y值替换，Z值保持不变；(c)将所有节点按照Z值由小到大的顺序划分为多个集合，将每个集合中的一个或多个节点按照Y值由小到大。
9、的顺序划分为多个子集合，将每个子集合中的一个或多个节点按照X值由小到大的顺序排列，从Z值最小的集合中的Y值最小的子集合中的X值最小的节点开始，到Z值最大的集合中的Y值最大的子集合中的X值最大的节点为止，以增1的顺序对所有节点重新编号，并存储节点的旧的编号和新的编号；(d)对坯料模型的文本K文件中的单元构成节点的编号进行替换；(e)将替换了节点的编号及X、Y坐标值后的坯料模型的文本K文件另存为轧后件模型重构文件。0009 此外，在步骤(a)中，通过将坯料模型导入LS-PrePost软件来输出坯料模型的文本K文件，并且通过将仿真图形文件导入LS-PrePost软件，播放到仿真运算的最后一步，隐说 。
10、明 书CN 103106313 A2/4页4去轧后件之处的所有模型，从而最终输出轧后件模型的结构K文件。0010 此外，在步骤(d)中，使用步骤(c)中获得的节点的新的编号替换坯料模型的文本K文件中的单元构成节点的编号。0011 此外，所述单元为由8个节点组成的长方体单元。0012 此外，所述轧后件顺序重构方法还包括以下步骤：利用前后处理软件获得轧后件模型的温度K文件和应力K文件。0013 此外，所述轧后件顺序重构方法还包括以下步骤：打开轧后件模型的温度K文件和应力K文件，使用步骤(c)中获得的节点的新的编号替换轧后件模型的温度K文件和应力K文件中的相应的节点的编号，并保存节点的编号被替换的温。
11、度K文件和应力K文件。0014 所述轧后件顺序重构方法无需对数据进行预处理，可降低时间消耗，可移植性强，并且排序的效率显著提高。附图说明0015 通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：0016 图1是示出片层节点序号以及节点数分布的示图；0017 图2是示出构成轧后件实体的参数文件(K文件)的示图；0018 图3是示出根据本发明实施例的对轧后件的网格节点进行排序的方法的流程图。具体实施方式0019 现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。0。
12、020 本发明需解决的一种网格重构的方法是：在轧后件上切取片层单元，每一片层单元均由两层节点构成，选取其中一层节点按一定的拓扑关系即可构建成新的轧制件。如果所选取某一片层上的节点无序排列，则无法将此片层节点在K文件中复制成体，因为K文件中节点是从1开始按自然数递增1排列的，如果每一片层中节点不是严格按照递增1排列，则无法复制成体。以下图1和图2示出了这种情况。0021 从图1可以看出，按软件提供的网格划分方法获取的片层节点，同一层上节点序号不是按递增1的顺序排列，而是非常散乱的。片层总节点数仅872个，但节点的编号从969-44447，多达43479个编号。如果按图2中的K文件按片层复制，则无。
13、法循环复制1-872个节点的片层，也就无法生成一个体。显然，如果节点的编号1-872的节点如果不同一层上，则无法对该层进行拷贝顺序拉伸成一个以该片层为基础的轧件模型。0022 因此，对ANSYS软件自动划分网格而拉伸成的坯料，每一层上的节点的编号是混乱的，与节点的个数没有对应关系。坯料轧制后，节点的拓扑关系不变。由于片层的选取是任意的，如果要切取轧后件某片层的节点进行复制成体则必须对轧制件的所有片层节点进行重新排序。0023 实际上，坯料的网格划分在Z方向(即长度方向)上是严格按规则排列的，比如第一层上所有节点的Z坐标都是0。同时，如果坯料在网格划分时每层节点严格按顺序排列，则轧后件的每层节点。
14、排列也是按顺序进行的，因为其拓扑关系不变。因此，做全轧程仿真分说 明 书CN 103106313 A3/4页5析时，一般要对坯料先行网格节点排序。但会出现“考虑轧制道次少、轧后料出钢平直，能一次性轧成成品”的误判断而不对坯料进行网格节点排序，在轧制到某道次时才发现轧件扭转、弯曲变形严重无法进入下道次轧制而必须切取轧后料的某个片层进行重构。此时，如果返回去对坯料网格节点进行排序，再重复轧制仿真分析，将大幅度增加工作量。0024 本发明采取如下方法进行轧后件的网格节点的重构。首先，利用仿真分析时坯料节点拓扑关系不变的原理，将坯料上各节点的X、Y坐标用轧后件对应节点的X、Y坐标进行替换，而Z坐标保持。
15、不变。然后，按坯料同一层节点Z坐标相等原则，对坯料网格节点进行排序。接下来，找出排序前后节点的对应关系，对已替换了X、Y坐标的坯料K文件进行单元重构。最后，可以将轧后件节点上的温度、应力等参数重新加载。0025 以下参照图3详细描述本发明的轧后件的网格节点的重构。0026 图3是示出根据本发明实施例的对轧后件的网格节点进行排序的方法的流程图。0027 在操作301，利用前后处理软件获得坯料模型的文本K文件和轧后件模型的结构K文件。具体地讲，可通过将坯料模型导入LS-PrePost软件来输出坯料模型的文本K文件，并且可通过将仿真图形文件导入LS-PrePost软件，播放到仿真运算的最后一步，隐去。
16、轧后件之处的所有模型，从而最终输出轧后件模型的结构K文件。这里，LS-PrePost是一套专为LS-DYNA(通用显式动力分析程序)开发的高级有限元前后处理软件。另一方面，可以以与获得轧后件模型的结构K文件相同的方式来获得轧后件模型的温度K文件和应力K文件等。0028 在操作302，打开坯料模型的文本K文件，将节点的编号后代表坐标的X、Y值用轧后件模型的结构K文件的对应节点的编号的X、Y值替换，而Z值保持不变。0029 在操作303，将所有节点按照Z值由小到大的顺序划分为多个集合，将每个集合中的一个或多个节点按照Y值由小到大的顺序划分为多个子集合，将每个子集合中的一个或多个节点按照X值由小到大。
17、的顺序排列，从Z值最小的集合中的Y值最小的子集合中的X值最小的节点开始，到Z值最大的集合中的Y值最大的子集合中的X值最大的节点为止，以增1的顺序对所有节点重新编号，并存储节点的旧的编号和新的编号。0030 在操作304，对坯料模型的文本K文件中的单元构成节点的编号进行替换。坯料模型是由很多层构成的，而每一层又由很多单元构成，每一单元又由很多节点构成。在本发明中，坯料模型采用8节点6面体单元，即，每个单元由8个节点组成一个长方体的单元，这8个节点分布在两层上，每层各四个节点。在操作304中，使用操作303中的节点的新的编号替换组成各个单元的各节点的编号。0031 在操作305，将替换了节点的编号。
18、及X、Y坐标值后的坯料模型的文本K文件另存为轧后件模型重构文件即可。这样，轧后件的网格节点的重构完成。0032 可选择地，在操作306，打开轧后件模型的温度K文件和应力K文件，使用操作303中的节点的新的编号替换温度K文件和应力K文件中的相应的节点的编号，并保存节点的编号被替换的温度K文件和应力K文件。这样，轧后件的温度、应力等加载完毕。0033 根据本发明实施例的对轧后件的网格节点进行排序的方法相对于传统方法有以下几个显著特点：0034 第一，采用的新方法无需对数据进行预处理，降低时间消耗。传统方法对数据进行排序主要利用以下两种工具：一是利用Excel电子表格，二是利用数据库。两者的显著优点。
19、说 明 书CN 103106313 A4/4页6就是排序效率高，但缺点更突出。例如，利用上述工具进行排序的首要前提必须是先将K文件里的数据导入其中，而K文件为文本数据，大小一般为510M，容量可达515万行。所以，对于大量的数据拷贝、编写Excel公式、写数据库表、再读取等等工作不仅需要人工参与而且时间消耗极大。与此相反，新方法直接读取K文件数据到计算机的内存，从而不需要将K文件数据拷贝到Excel表格，也不需要导入到数据库这一过程，因此节省了大量数据预处理时间。0035 第二，新方法不依赖于Excel表格和数据库软件，直接对K文件进行处理，可移植性强，方便工程人员的使用。0036 第三，新方。
20、法排序的效率优于Excel和数据库。利用Excel对坐标数据排序需要人工编辑Excel公式，从而降低排序效率。而新方法与数据库内核排序原理相似但更甚一筹，原因是新方法减少了与数据库软件的通信时间和数据读取写入时间，而是直接在计算机内存完成所有工作。0037 虽然已经显示和描述了一些实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。说 明 书CN 103106313 A1/3页7图1说 明 书 附 图CN 103106313 A2/3页8图2说 明 书 附 图CN 103106313 A3/3页9图3说 明 书 附 图CN 103106313 A。