基于LSPREPOST的网格重构方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410464624.9

申请日:

2014.09.12

公开号:

CN104217082A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20140912|||公开

IPC分类号:

G06F17/50

主分类号:

G06F17/50

申请人:

攀钢集团攀枝花钢钒有限公司

发明人:

陶功明; 朱国明; 朱华林; 吕攀峰; 范红平

地址:

617067 四川省攀枝花市东区向阳村技质部

优先权:

专利代理机构:

成都虹桥专利事务所(普通合伙) 51124

代理人:

李凌峰

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内容摘要

本发明涉及仿真分析技术,目的是为了解决现有的仿真处理方法不能自动对六节点八面体单元组成的轧件模型进行网格重构的问题。本发明提供一种基于LS-PREPOST的网格重构方法,包括如下步骤:读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除其他片层;输出选定片层的单元及节点坐标并将选定片层信息保存为K文件;读取所保存的片层信息,生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件;读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点,输出保留的节点的坐标,并保存为K文件;将保存的节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点;按ANSYS的正常操作生成网格并输出,形成新的轧件。本发明适用于轧件的网格重构。

权利要求书

1.  基于LS-PREPOST的网格重构方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.通过LS_POST读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除所选定的稳定段的片层外的其他片层;
B.输出所述选定片层的单元及节点坐标并将所述选定片层信息保存为K文件;
C.读取所保存的片层信息,在LS-PREPOST里生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件;
D.在LS-PREPOST里读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点,输出保留的节点的坐标,并保存为K文件;
E.对保存的节点坐标的K文件进行编辑,将节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点;
F.按ANSYS的正常操作生成网格并输出,形成新的轧件。

2.
  如权利要求1所述的基于LS-PREPOST的网格重构方法,其特征在于,所述K文件包括节点信息、单元信息、荷载信息及控制求解的选项卡信息。

3.
  如权利要求1或2所述的基于LS-PREPOST的网格重构方法,其特征在于,所述片层由上下两层节点连接组成。

说明书

基于LS-PREPOST的网格重构方法
技术领域
本发明涉及仿真分析技术,特别涉及轧制件的网格重构方法。
背景技术
什么情况下进行网格重构:
1、在轧制仿真分析中,在金属变形剧烈的切深孔后需对下一道次的来料进行网格重构,原因是变形剧烈,网格畸变严重,仿真分析结果与实际会产生大的出入。网格重构时要求形状完全与切深孔轧后件稳定轧制段的形状一样;
2、在变形不大,网格畸变不严重的延伸孔型中,一般局部总延伸系数大于1.8时,需进行网格重构;
3、当某一网格两线最小夹角小于45度时,需进行重构;
4、当某道次轧出件的弯曲度太大,无法进行进入下道次孔型时,需进行网格重构;
5、当某道次轧出件的扭曲度太大,无法进行进入下道次孔型时,需进行轧件网格重构。
现有的网格重构方法:6节点8面体(6个点组成的一个正方或长方体)单元组成的轧件模型,目前没有任何一套仿真分析软件能进行自动的网格重构。而轧件领域的三维仿真只有选用6节点8面体单元才能提高仿真精度。采用人工网格重构的成熟方法目前尚未在文献中发现。
LS-PREPOST是LSTC公司最新的前后处理软件。在1999年,LSTC发行了它的最初版本--LSPOST,它能够提供快速的后处理功能,并能显示LS-DYNA的模拟结果和历史变量。作为最新版本,因为拥有大量的前处理功能,LSPREPOST成为了为LSDYNA了配套的专用的前后处理软件。LS-PREPOST能够读进和写出LS-DYNA的关键词和拥有快速的显示功能来帮助用户来诊断有限元模型。通过数据链,它能够无间隙地,迅速地找到参考实体的相应的话关键词。通过支持SUB-SYSTEMS,它能方便地提供多模型功能。另外,包含文件能方便文件读写。LS-PREPOST能让用户创造一些LS-DYNA的数据,如坐标系统、单点约束、刚体墙、约束结点集、焊点、初始速度、安全带的加速度仪及数据集。其它的一些主要功能包括:安全带折叠、乘车人定位、头部撞击的设置、材料库、模型检查和修理、实体重新编号、显示参考实体及通用实体选择器等等。
轧制仿真所用的轧件,采用8节点6面体单元进行网格划分,因6面体具有如下优点:
可以给形函数提供附加的项、可以在不失情况下提供直接的尺寸、六面体网格可以降低整 体单元的数量。但大多数现在使用的六面体网格生成算法均存在一定程度上的局限性,即它们只能应用于某类几何体。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的仿真处理方法不能自动对六节点八面体单元组成的轧件模型进行网格重构的问题,提供一种基于LS-PREPOST的网格重构方法,该方法包括如下步骤:
A.通过LS_POST读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除所选定的稳定段的片层外的其他片层;
B.输出所述选定片层的单元及节点坐标并将所述选定片层信息保存为K文件;
C.读取所保存的片层信息,在LS-PREPOST里生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件;
D.在LS-PREPOST里读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点,输出保留的节点的坐标,并保存为K文件;
E.对保存的节点坐标的K文件进行编辑,将节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点;
F.按ANSYS的正常操作生成网格并输出,形成新的轧件。
具体地,所述K文件包括节点信息、单元信息、荷载信息及控制求解的选项卡信息。
具体地,所述片层由上下两层节点连接组成。
本发明的有益效果是:通过提供一种基于LS-PREPOST的网格重构方法,实现了对六节点八面体单元组成的轧件的网格自动重构,本方法特别适用于型材、重轨等异型断面钢材的轧制仿真。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步描述,实施例仅仅是为了方便读者更好地理解本发明的方案,而并不用以限制本发明的保护范围。凡是在本发明的技术方案的基础上作的简单变形而其方案实质与本发明相同的重构方法,均落在本发明权利要求所保护的范围内。
实施例
本发明针对目前的仿真处理方法不能自动对六节点八面体单元组成的轧件模型进行网格重构的问题,提供一种基于LS-PREPOST的网格重构方法,其具体实现步骤如下:
首先,通过LS_POST读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除所选定的稳定段的片层外的其他片层。K文件中包含了大量信息,包括节点信息(坐标、所属单元号等)、单元信息(节点组成、单元类型、材料性质等等)、荷载信息及大量的控制求解的选项卡信息。
之后,输出所述选定片层的单元及节点坐标并将所述选定片层信息保存为K文件。单元组成信息,包括片层由什么单元组成,每个单元由什么节点组成,节点编号及各节点的坐标。
其次,读取所保存的片层信息,在LS-PREPOST里生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件。
然后,在LS-PREPOST里读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点(壳是一个片层的外表面,而一个片层是由上下两层节点对应连成的),输出保留的节点的坐标,并保存为K文件,对保存的节点坐标的K文件进行编辑,将节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点。其软件实现过程如下:
*KEYWORD——一种格式
$TIME_VALUE=0.0000000e+000——计算时间为0时
$STATE_NO=1——运行第一步
$Output for State1at time=0——输出时间为0时第一步的结果
36764(节点编号) -1.0312819e+002(X坐标) 8.1467705e+001(Y坐标)1.1600000e+003(Z坐标)
36765 -1.0532117e+002 8.0378738e+001 1.1600000e+003
36972 -1.0708207e+002 7.8677505e+001 1.1600000e+003
……….
215035 -6.0924145e+001 5.4523056e+001 1.1600000e+003
215136 -5.9961411e+001 5.1777378e+001 1.1600000e+003
……
转换成ANSYS可识别文件:
K,1 -1.0312819e+002 8.1467705e+001 1.1600000e+003
K,2 -1.0532117e+002 8.0378738e+001 1.1600000e+003
K,3 -1.0708207e+002 7.8677505e+001 1.1600000e+003
……….
K,220 -6.0924145e+001 5.4523056e+001 1.1600000e+003
K,221 -5.9961411e+001 5.1777378e+001 1.1600000e+003
…………
最后,按ANSYS的正常操作生成网格并输出,形成新的轧件。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104217082A43申请公布日20141217CN104217082A21申请号201410464624922申请日20140912G06F17/5020060171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技质部72发明人陶功明朱国明朱华林吕攀峰范红平74专利代理机构成都虹桥专利事务所普通合伙51124代理人李凌峰54发明名称基于LSPREPOST的网格重构方法57摘要本发明涉及仿真分析技术,目的是为了解决现有的仿真处理方法不能自动对六节点八面体单元组成的轧件模型进行网格重构的问题。本发明提供一种基于LSPREPOST的网格重构方法,包括如。

2、下步骤读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除其他片层;输出选定片层的单元及节点坐标并将选定片层信息保存为K文件;读取所保存的片层信息,生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件;读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点,输出保留的节点的坐标,并保存为K文件;将保存的节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点;按ANSYS的正常操作生成网格并输出,形成新的轧件。本发明适用于轧件的网格重构。51INTCL权利要求书1页说明书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页说明书3页10申请公布号CN104217082ACN10。

3、4217082A1/1页21基于LSPREPOST的网格重构方法,其特征在于,包括如下步骤A通过LS_POST读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除所选定的稳定段的片层外的其他片层;B输出所述选定片层的单元及节点坐标并将所述选定片层信息保存为K文件;C读取所保存的片层信息,在LSPREPOST里生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件;D在LSPREPOST里读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点,输出保留的节点的坐标,并保存为K文件;E对保存的节点坐标的K文件进行编辑,将节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点;F按ANSYS的正常。

4、操作生成网格并输出,形成新的轧件。2如权利要求1所述的基于LSPREPOST的网格重构方法,其特征在于,所述K文件包括节点信息、单元信息、荷载信息及控制求解的选项卡信息。3如权利要求1或2所述的基于LSPREPOST的网格重构方法,其特征在于,所述片层由上下两层节点连接组成。权利要求书CN104217082A1/3页3基于LSPREPOST的网格重构方法技术领域0001本发明涉及仿真分析技术,特别涉及轧制件的网格重构方法。背景技术0002什么情况下进行网格重构00031、在轧制仿真分析中,在金属变形剧烈的切深孔后需对下一道次的来料进行网格重构,原因是变形剧烈,网格畸变严重,仿真分析结果与实际会。

5、产生大的出入。网格重构时要求形状完全与切深孔轧后件稳定轧制段的形状一样;00042、在变形不大,网格畸变不严重的延伸孔型中,一般局部总延伸系数大于18时,需进行网格重构;00053、当某一网格两线最小夹角小于45度时,需进行重构;00064、当某道次轧出件的弯曲度太大,无法进行进入下道次孔型时,需进行网格重构;00075、当某道次轧出件的扭曲度太大,无法进行进入下道次孔型时,需进行轧件网格重构。0008现有的网格重构方法6节点8面体6个点组成的一个正方或长方体单元组成的轧件模型,目前没有任何一套仿真分析软件能进行自动的网格重构。而轧件领域的三维仿真只有选用6节点8面体单元才能提高仿真精度。采用。

6、人工网格重构的成熟方法目前尚未在文献中发现。0009LSPREPOST是LSTC公司最新的前后处理软件。在1999年,LSTC发行了它的最初版本LSPOST,它能够提供快速的后处理功能,并能显示LSDYNA的模拟结果和历史变量。作为最新版本,因为拥有大量的前处理功能,LSPREPOST成为了为LSDYNA了配套的专用的前后处理软件。LSPREPOST能够读进和写出LSDYNA的关键词和拥有快速的显示功能来帮助用户来诊断有限元模型。通过数据链,它能够无间隙地,迅速地找到参考实体的相应的话关键词。通过支持SUBSYSTEMS,它能方便地提供多模型功能。另外,包含文件能方便文件读写。LSPREPOS。

7、T能让用户创造一些LSDYNA的数据,如坐标系统、单点约束、刚体墙、约束结点集、焊点、初始速度、安全带的加速度仪及数据集。其它的一些主要功能包括安全带折叠、乘车人定位、头部撞击的设置、材料库、模型检查和修理、实体重新编号、显示参考实体及通用实体选择器等等。0010轧制仿真所用的轧件,采用8节点6面体单元进行网格划分,因6面体具有如下优点0011可以给形函数提供附加的项、可以在不失情况下提供直接的尺寸、六面体网格可以降低整体单元的数量。但大多数现在使用的六面体网格生成算法均存在一定程度上的局限性,即它们只能应用于某类几何体。发明内容说明书CN104217082A2/3页40012本发明的目的是为。

8、了解决现有的仿真处理方法不能自动对六节点八面体单元组成的轧件模型进行网格重构的问题,提供一种基于LSPREPOST的网格重构方法,该方法包括如下步骤0013A通过LS_POST读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除所选定的稳定段的片层外的其他片层;0014B输出所述选定片层的单元及节点坐标并将所述选定片层信息保存为K文件;0015C读取所保存的片层信息,在LSPREPOST里生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件;0016D在LSPREPOST里读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点,输出保留的节点的坐标,并保存为K文件;0017E对保存的节点坐标的K文件进行编辑,。

9、将节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点;0018F按ANSYS的正常操作生成网格并输出,形成新的轧件。0019具体地,所述K文件包括节点信息、单元信息、荷载信息及控制求解的选项卡信息。0020具体地,所述片层由上下两层节点连接组成。0021本发明的有益效果是通过提供一种基于LSPREPOST的网格重构方法,实现了对六节点八面体单元组成的轧件的网格自动重构,本方法特别适用于型材、重轨等异型断面钢材的轧制仿真。具体实施方式0022下面对本发明的技术方案作进一步描述,实施例仅仅是为了方便读者更好地理解本发明的方案,而并不用以限制本发明的保护范围。凡是在本发明的技。

10、术方案的基础上作的简单变形而其方案实质与本发明相同的重构方法,均落在本发明权利要求所保护的范围内。0023实施例0024本发明针对目前的仿真处理方法不能自动对六节点八面体单元组成的轧件模型进行网格重构的问题,提供一种基于LSPREPOST的网格重构方法,其具体实现步骤如下0025首先,通过LS_POST读取轧后件的K文件,选定稳定段的一个片层,并删除所选定的稳定段的片层外的其他片层。K文件中包含了大量信息,包括节点信息坐标、所属单元号等、单元信息节点组成、单元类型、材料性质等等、荷载信息及大量的控制求解的选项卡信息。0026之后,输出所述选定片层的单元及节点坐标并将所述选定片层信息保存为K文件。

11、。单元组成信息,包括片层由什么单元组成,每个单元由什么节点组成,节点编号及各节点的坐标。0027其次,读取所保存的片层信息,在LSPREPOST里生成表面的壳单元,读出壳单元节点坐标并保存为K文件。0028然后,在LSPREPOST里读取壳节点坐标保存文件,删除片层的另一层节点壳是一个片层的外表面,而一个片层是由上下两层节点对应连成的,输出保留的节点的坐标,说明书CN104217082A3/3页5并保存为K文件,对保存的节点坐标的K文件进行编辑,将节点坐标转换成ANSYS能读取的文件并保存,每个节点对应ANSYS的一个点。其软件实现过程如下0029KEYWORD一种格式0030TIME_VAL。

12、UE00000000E000计算时间为0时0031STATE_NO1运行第一步0032OUTPUTFORSTATE1ATTIME0输出时间为0时第一步的结果003336764节点编号10312819E002X坐标81467705E001Y坐标11600000E003Z坐标00343676510532117E00280378738E00111600000E00300353697210708207E00278677505E00111600000E0030036003721503560924145E00154523056E00111600000E003003821513659961411E00151。

13、777378E00111600000E00300390040转换成ANSYS可识别文件0041K,110312819E00281467705E00111600000E0030042K,210532117E00280378738E00111600000E0030043K,310708207E00278677505E00111600000E00300440045K,22060924145E00154523056E00111600000E0030046K,22159961411E00151777378E00111600000E00300470048最后,按ANSYS的正常操作生成网格并输出,形成新的轧件。说明书CN104217082A。

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