專利名稱：：材料輪廓節(jié)點編號提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種材料輪廓節(jié)點編號提取方法，可用于有限元分析的后處理軟件中，以滿足特定的分析結(jié)果顯示要求。
背景技術(shù)：
：在對物體進行有限元分析時都需要進行前后處理，例如前處理的網(wǎng)格劃分和后處理的分析結(jié)果顯示等。目前各種商業(yè)化的有限元分析軟件都帶有高性能的前后處理軟件，自動化程度和處理效率都很高。但對于用戶的特殊處理要求，往往自動化程度和處理效率都大打折扣，甚至無法滿足，因此可以對這些前后處理軟件進行二次開發(fā)，用編程的方法來方便迅速地滿足這些特殊要求。例如在輪胎行業(yè)，經(jīng)常需要同時對比顯示輪胎不同斷面某一種(或數(shù)種)材料的變形情況，通常有限元分析軟件的后處理軟件可以把指定材料的全部單元都顯示出來，但往往因為斷面數(shù)量和單元數(shù)量較多，因此畫面上線段很多，畫面顯得較為雜亂，對比效果受影響。為了達到畫面簡潔明了的目的，就需要僅僅顯示指定材料的輪廓線段，甚至只顯示單邊輪廓線段，這就需要通過編程的方法從相關(guān)材料的單元劃分信息中提取指定材料輪廓的節(jié)點編號，這樣就可以根據(jù)材料輪廓的節(jié)點編號來顯示指定材料的輪廓，而不是顯示指定材料的全部單元。通常單元劃分是由前處理軟件完成的，其單元編號，節(jié)點編號以及編號的排列方式都是無法預知的，而一個輪胎往往有十幾種材料，進行有限元分析時通常被劃分成近百個斷面，每個斷面可以有上千個單元和節(jié)點，數(shù)據(jù)量非常龐大，因此提取材料輪廓的節(jié)點編號就需要有簡單易行的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種簡單易行的適合計算機編程的材料輪廓節(jié)點編號提取方法。本發(fā)明所提供的材料輪廓節(jié)點編號提取方法為首先根據(jù)單元劃分信息(由有限元分析前處理軟件生成)讀取指定材料的單元編號和單元的節(jié)點編號，用首尾兩個節(jié)點編號這一對數(shù)組來定義組成單元的一個線段(以下稱為單元線段)，那么就可以將組成指定材料全部單元的所有單元線段構(gòu)成一個線段集合，對線段集合中的每一個單元線段都與線段集合內(nèi)的其他單元線段進行比較判別，如果有兩個單元線段的定義完全相同(也就是首尾節(jié)點編號都相同)，則將這兩個單元線段從線段集合中刪除，最后線段集合中所剩下的單元線段就是組成指定材料輪廓的線段，這些單元線段的節(jié)點編號就是需要提取的指定材料的輪廓節(jié)點編號。如果需要提取指定材料的單邊輪廓節(jié)點編號，也就是提取指定材料與其他特定材料相鄰部分的輪廓節(jié)點編號，則首先按上述方法獲取指定材料的輪廓線段，然后將組成其他相鄰材料全部單元的所有單元線段構(gòu)成一個新的線段集合，再將原線段集合中的每一個單元線段與新線段集合中的所有單元線段進行比較，如果原線段集合中某一個單元線段的定義與新線段集合中所有單元線段的定義都不相同，則將該單元線段從原線段集合中刪除，最后原線段集合中所剩下的單元線段就是組成指定材料單邊輪廓的線段，這些單元線段的節(jié)點編號就是需要提取的指定材料的單邊輪廓節(jié)點編號。下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明所提供的材料輪廓節(jié)點編號提取方法作進一步的說明。圖1是本
發(fā)明內(nèi)容的實施流程圖圖2是一個實施例的示意圖圖3是另一個實施例的示意圖具體實施例方式圖1是本
發(fā)明內(nèi)容的實施流程圖，下面結(jié)合兩個實施例說明具體的實施方法。第一個實施例是提取輪胎鋼絲圈材料的輪廓節(jié)點編號，圖2左為輪胎鋼絲圈材料的網(wǎng)格劃分示意圖(粗斜字體為單元編號，正常字體為節(jié)點編號)，圖2右是提取出來的鋼絲圏材料輪廓單元線段和節(jié)點編號。首先根據(jù)圖1所示的流程從單元劃分信息(由有限元分析前處理軟件生成)中讀取全部鋼絲圈材料的單元編號和單元的節(jié)點編號，接下去分別用首尾兩個節(jié)點編號這一對數(shù)組來定義組成這些單元的所有單元線段(首尾的順序并不重要，但為了方便后面的判別，需要統(tǒng)一按大小順序排列)。圖2所示的鋼絲圈材料單元都是三角形單元，每個單元由3條單元線段組成，一共18條單元線段，如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>將這些單元線段構(gòu)成一個線段集合A:{(55,65)，(65,66),(55，66)，(55,56)，(55,66)，(56,66),(56,66)，(66，67)，(56，67)，(65，66)，(65,75)，(66,75)，(66,75)，(75,76)，(66,76)，(66，67),(66,76),(67,76)},對其中的所有單元線段都進行兩兩對比，發(fā)現(xiàn)61單元中的第3個單元線段與62單元的第2個單元線段定義相同，都為(55,66),62單元中的第3個單元線段與63單元的第1個單元線段定義相同，都為(56,66)，等等，共有6對單元線段定義相同，把他們從線段集合A中刪除，則線段集合A還剩下6個單元線段{(55,56)，(55,66)，(56,67)，(65,75),(67,76),(75，76)}。這些單元線段組成了鋼絲圈材料的輪廓，這些單元線段的節(jié)點編號就是鋼絲圈材料的輪廓節(jié)點編號。第二個實施例是提取輪胎帶束材料的單邊輪廓節(jié)點編號，整個帶束由3層不同的帶束材料組成，寬度也各不相同，周圍分別是胎面、墊膠和胎體材料，需要提取整個帶束材料與墊膠和胎體材料接觸部分的單邊輪廓節(jié)點編號。圖3a為帶束材料以及周圍其他材料分布示意圖，圖3b為網(wǎng)格劃分示意圖(粗斜字體為單元編號，正常字體為節(jié)點編號)，圖3c為提取出來的完整輪廓單元線段和節(jié)點編號，圖3d為提取出來的單邊輪廓單元線段和節(jié)點編號。首先根據(jù)圖1所示的流程從單元劃分信息(由有限元分析前處理軟件生成)中讀取3種帶束材料以及與帶束材料相鄰的墊膠和胎體材料的單元編號和單元的節(jié)點編號，分別用首尾兩個節(jié)點編號這一對數(shù)組來定義組成這些單元的所有單元線段(圖3所示的這些單元都是四邊形單元，每個單元由4個單元線段組成，一共64個單元線段)，如下表所示材料名稱單元編號單元的節(jié)點編號組成單元的線段帶束l3036，46，47，37(36,46)，(46,47)，(37,47)，(36,37)帶束l3946，56,57，47(46,56)，(56,57),(47,57)，(46,47)帶束l4856，66，67,57(56,66),(66,67),(57,67),(56,57)帶束22227,37，38，28(27,37),(37,38)，(28,38),(27,28)帶束23137,47，48,38(37,47)，(47,48)，(38,48),(37,38)帶束24047'57,58,48(47,57)，(57,58),(48,58),(47,48)帶束24957'67，68,58(57,67),(67,68)，(58,68),(57,58)帶束25867,77，78，68(67,77),(77,78),(68,78),(67,68)帶束34148，58，59，49(48,58)，(58,59),(49,59)，(48,49)墊膠2025，35，36,26(25,35),(35,36),(26,36)，(25,26)墊膠-2126，36，37，27(26,36),(36,37),(27,37)，(26,27)墊膠2935，45，46，36(35,45)，(45,46)，(36,46),(35,36)墊膠4755，65，66,56(55,65)，(65,66)，(56,66),(55,56)墊膠5665，75,76,66(65,75),(75,76)，(66,76),(65,66)墊膠5766，76,77,67(66,76)，(76,77),(67,77),(66,67)胎體3845,55,56，46(45,55)，(55,56)，(46,56),(45,46)將這些單元線段構(gòu)成一個線段集合A:{(36,46),(46,47),(37,47),(36,37)，(46,56)，(56,57),(47,57)，(46.47),(56,66),(66，67),(57,67),(56，57)，(27,37)，(37,38),(28,38)，(27，28),(37,47)，(47,48)，(38.48)，(37,38)'.(47，57),(57,58)，(48,58),(47,48),(57,67)，(67,68)，(58,68),(57,58)，(67,77)，(77,78),(68,78)，(67,68)，(48,58)，(58,59)，(49,59),(48,49)}。對線段集合A中的所有單元線段5都進行兩兩對比，發(fā)現(xiàn)共有IO對單元線段定義相同，把他們從線段集合A中刪除，則線段集合A中還剩下16個單元線段{(27,28)、(27，37)、(36，37)、(36,46)，(46，56)，(56,66),(66,67)、(67,77)、(77,78)、(68,78)，(58,68)，(58,59)、(49,59)、(48,49)、(38,48)，(28,38)}。這些單元線段組成了帶束材料的輪廓，這些單元線段的節(jié)點編號就是帶束材料的輪廓節(jié)點編號。接下去將組成全部墊膠和胎體材料單元的所有單元線段構(gòu)成一個新的線段集合B:{(25，35),(35,36)，(26,36)，(25，26),(26,36)，(36,37)，(27,37)，(26，27),(35，45),(45,46)，(36，46),(35,36)，(55，65)，(65，66)，(56,66)，(55,56)，(65,75),(75,76),(66,76)，(65，66),(66,76),(76,77)，(67,77)，(66,67)，(45，55)，(55,56)，(46,56)，(45，46)},然后對線段集合A中剩下的每一個單元線段，都與線段集合B中所有的單元線段進行對比，如果線段集合A中的某一個單元線段與線段集合B中所有單元線段的定義都不相同，則將該單元線段從線段集合A中刪除。例如線段集合A中的第1個單元線段(27，28)與線段集合B中的所有單元線段定義都不相同，因此該單元線段要從線段集合A中刪除，而線段集合A中的第2個單元線段(27,37)與線段集合B中的第7個單元線段定義相同，因此該單元線段保留在線段集合A中。最后線段集合A中還剩下7個單元線段{(27,37)、(36,37)、(36,46),(46,56),(56,66)，(66,67)、(67,77)}。這些單元線段組成了帶束材料的單邊輪廓，這些單元線段的節(jié)點編號就是帶束材料的單邊輪廓節(jié)點編號。權(quán)利要求1、一種指定材料輪廓節(jié)點編號提取方法，包括提取完整輪廓的節(jié)點編號和單邊輪廓的節(jié)點編號。2、如權(quán)利要求1所述的提取指定材料完整輪廓的節(jié)點編號，其方法是分別用首尾兩個節(jié)點編號這一對數(shù)組來定義組成指定材料全部單元的所有單元線段，然后將這些單元線段構(gòu)成一個線段集合，再將線段集合內(nèi)的每一個單元線段都與線段集合內(nèi)的其他單元線段進行比較判別，如果有兩個單元線段的定義完全相同，則將這兩個單元線段從線段集合中刪除，最后線段集合中所剩下的單元線段就是組成指定材料完整輪廓的線段，這些單元線段的節(jié)點編號就是需要提取的指定材料的輪廓節(jié)點編號。3、如權(quán)利要求1所述的提取指定材料單邊輪廓的節(jié)點編號，則首先提取完整輪廓的節(jié)點編號，然后將組成全部相鄰材料單元的所有單元線段構(gòu)成一個新的線段集合，再將原線段集合中的每一個單元線段與新線段集合中的所有單元線段進行比較，如果原線段集合中某一個單元線段的定義與新線段集合中所有單元線段的定義都不相同，則將該單元線段從原線段集合中刪除，最后原線段集合中所剩下的單元線段就是組成指定材料單邊輪廓的線段，這些單元線段的節(jié)點編號就是需要提取的指定材料的單邊輪廓節(jié)點編號。全文摘要本發(fā)明提供一種材料輪廓節(jié)點編號的提取方法。分別用首尾兩個節(jié)點編號這一對數(shù)組來定義組成指定材料全部單元的所有單元線段，然后在這些單元線段中進行比較判別，刪除所有定義相同的單元線段，最后剩下的單元線段就是組成指定材料輪廓的線段，這些單元線段的節(jié)點編號就是需要提取的指定材料的輪廓節(jié)點編號。如果把這些單元線段與組成全部相鄰材料單元的所有單元線段進行比較判別，則與相鄰材料單元的單元線段有相同定義的單元線段就是組成指定材料單邊輪廓的線段，這些單元線段的節(jié)點編號就是需要提取的指定材料的單邊輪廓節(jié)點編號。本發(fā)明所提供的方法可用于有限元分析后處理軟件的二次開發(fā)，以滿足特定的分析結(jié)果顯示要求。文檔編號G06F17/50GK101567023SQ200910052459公開日2009年10月28日申請日期2009年6月4日優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日發(fā)明者陳振藝申請人:上海輪胎橡膠(集團)股份有限公司輪胎研究所;雙錢集團股份有限公司