【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料计算，具体是用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法。
技术介绍
1、铸造铝合金具备轻量化、优良的机械性能、较高的耐腐蚀性以及良好的导热性等优点，已在多个工业领域中被广泛应用，已成为现代制造业中不可或缺的材料之一。在汽车工业，用于制造引擎零部件、车身结构、悬架系统等，以提高汽车的燃油效率和性能；在航空航天业，用于制造飞机结构、发动机零部件、航空电子设备等，以减轻飞机重量并提高燃油效率；在电子工业，用于制造散热器、电子外壳、电力传输线路等，以提供良好的导热性能和耐腐蚀性能；在建筑业，用于制造建筑结构、门窗、幕墙等，以提供轻量化、耐久性和良好的外观；在船舶工业，用于制造船体结构、船用设备等，以提供轻量化和耐腐蚀性能。总而言之，铝合金铸造由于其优良的性能和广泛的应用领域，已使其在工业材料中的地位不断提升。
2、然而，铸造过程中合金冷却速率的变化以及产生的缩孔缩松等问题均会对铝合金的机械性能和疲劳寿命产生较大的影响，而且铝合金模型的不同部位的冷却速率及缩孔缩松也略有差异。
3、目前，在进行铸造和结构仿真模拟时，由于使用的软件不同，造成彼此之间难以进行有效的数据传递。结构仿真软件不具备考虑冷速、缩孔缩松等一系列铸造工艺问题的能力，因此，实现一种高效准确的铸造仿真与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法显得尤为迫切。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种铝合金熔体夹杂物的自动识别与质量评价方法，包括：
2
3、s1：为铸造仿真模型划分网格，并为网格及节点建立索引编号，输出各节点所在网格的索引编号以及各节点的坐标信息；
4、s2：根据铸造仿真模型网格的边界得到包含该模型所有网格的长方体的顶点坐标信息，根据长方体的位置信息，将长方体分割为一系列等边长的正方体，以每个正方体的坐标信息及包含的所有节点索引编号信息建立哈希表；
5、s3：为结构仿真模型划分网格，并为网格及节点建立索引编号，输出各网格包含的节点索引编号以及各节点的坐标信息；
6、s4：依据空间位置信息和哈希表，将结构仿真模型的网格与铸造仿真模型的网格进行映射，完成结构仿真模型的节点索引编号到铸造仿真模型网格索引编号的对应，确保一个结构仿真模型的节点仅与一个铸造仿真模型网格相对应；
7、s5：铸造仿真模型向结构仿真模型传递参数，参数传递基于两种仿真模型的网格映射，即铸造仿真模型的任一网格数据传递给与该网格相映射的结构仿真模型的节点，最终实现映射到结构仿真模型的网格上。
8、进一步地，步骤s1具体为：
9、s101：为铸造仿真模型划分网格后，从铸造仿真模型中输出四个文件：文件n1，节点索引编号+节点的坐标信息；文件e1，网格索引编号+该网格包含的节点的索引编号；文件ne1，节点索引编号+包含该节点的所有网格的索引编号；文件na1，节点索引编号+铸造仿真模型向结构仿真模型传递的参数；并将文件n1、文件e1、文件ne1和文件na1的信息各对应存储为列表n1、列表e1、列表ne1和列表na1，用于后续调用。
10、进一步地，步骤s2具体为：
11、s201：以s1中得到的列表n1的数据作为输入，得到包含所有网格的最小长方体的八个顶点的坐标信息；
12、s202：将s201中得到的顶点坐标信息以及小正方体的边长作为输入，对长方体进行分割，得到一系列小正方体并进行编号，遍历列表n1，判断节点处于哪一个小正方体中，做出哈希表。
13、进一步地，步骤s3具体为：
14、s301：为结构仿真模型划分网格后，从结构仿真模型中输出两个文件：文件n2，节点索引编号+节点的坐标信息；文件e2，网格索引编号+该网格包含的节点的索引编号；并将文件n2和文件e2的信息各对应存储为列表n2和列表e2，用于后续调用。
15、进一步地，步骤s4具体为：
16、s401：遍历列表n2，结合哈希表，判断结构仿真模型的节点所处的小正方体的编号，并读取对应的铸造仿真模型的节点索引编号；
17、s402：根据哈希表中的节点索引编号，读取列表ne1，得到与小正方体可能相交的所有网格编号信息；
18、s403：遍历得到的网格编号信息，结合列表n2，采用体积法判断结构仿真模型的节点是否处于铸造仿真模型的网格中，将得到的结果存储为一个列表l。
19、进一步地，步骤s5具体为：
20、s501：遍历s4中的列表l，通过插值法将铸造仿真模型的网格数据映射到结构仿真模型的节点上；
21、s502：遍历列表e2，通过插值法将结构仿真模型节点上的数据映射到网格上。
22、进一步地，所述哈希表的每一部分包括：小正方体的编号，小正方体x坐标的范围，小正方体y坐标的范围，小正方体z坐标的范围，以及包含的铸造仿真模型的节点索引编号。
23、进一步地，所述列表l存储的每一部分数据包括：结构仿真模型的节点索引编号，结构仿真模型的节点采用的铸造仿真模型四个节点数据的比例，以及铸造仿真模型四个节点的索引编号。
24、进一步地，所述结构仿真模型的节点采用的铸造仿真模型四个节点数据的比例，用表示；用v表示四面体的体积，1、2、3、4分别为铸造仿真模型网格四个节点的节点编号，则结构仿真模型的节点p采用的铸造仿真模型的节点1的数据比例表示为：。
25、进一步地，所述通过插值法将铸造仿真模型的网格数据映射到结构仿真模型的节点上，以四节点四面体网格为例，1、2、3、4分别为铸造仿真模型网格四个节点的节点编号，铸造仿真模型的节点的数据用表示，结构仿真模型的节点的数据用表示，则映射到结构仿真模型的节点p上的数据表示为：。
26、进一步地，所述通过插值法将结构仿真模型节点上的数据映射到网格上，以十节点四面体网格为例，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10分别为结构仿真模型网格十个节点的节点编号，则结构仿真模型的网格p上的数据表示为：。
27、本专利技术的有益效果如下：
28、1.本专利技术基于网格的信息传递可精确反映铸造工艺对力学性能的具体影响，按照位置以及铸造工艺的不同进而赋予不同的网格和不同的材料属性。
29、2.本专利技术基于哈希表可以高效地完成网格映射和信息传递，极大缩短了整体计算时间，提高了算法的运行效率。
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1.用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤S1具体为：
3.如权利要求2所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤S2具体为：
4.如权利要求3所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤S3具体为：
5.如权利要求4所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤S4具体为：
6.如权利要求5所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤S5具体为：
7.如权利要求3所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，所述哈希表的每一部分包括：小正方体的编号，小正方体x坐标的范围，小正方体y坐标的范围，小正方体z坐标的范围，以及包含的铸造仿真模型的节点索引编号。
8.如权利要求5所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法
9.如权利要求8所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，所述结构仿真模型的节点采用的铸造仿真模型四个节点数据的比例，用表示；用V表示四面体的体积，1、2、3、4分别为铸造仿真模型网格四个节点的节点编号，则结构仿真模型的节点p采用的铸造仿真模型的节点1的数据比例表示为：。
10.如权利要求6所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，所述通过插值法将铸造仿真模型的网格数据映射到结构仿真模型的节点上，以四节点四面体网格为例，1、2、3、4分别为铸造仿真模型网格四个节点的节点编号，铸造仿真模型的节点的数据用表示，结构仿真模型的节点的数据用表示，则映射到结构仿真模型的节点p上的数据表示为：。
11.如权利要求6所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于,所述通过插值法将结构仿真模型节点上的数据映射到网格上，以十节点四面体网格为例，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10分别为结构仿真模型网格十个节点的节点编号，则结构仿真模型的网格p上的数据表示为：
...【技术特征摘要】
1.用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤s1具体为：
3.如权利要求2所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤s2具体为：
4.如权利要求3所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤s3具体为：
5.如权利要求4所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤s4具体为：
6.如权利要求5所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，步骤s5具体为：
7.如权利要求3所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，所述哈希表的每一部分包括：小正方体的编号，小正方体x坐标的范围，小正方体y坐标的范围，小正方体z坐标的范围，以及包含的铸造仿真模型的节点索引编号。
8.如权利要求5所述的用于铸造与结构仿真耦合计算的网格映射与数据传递方法，其特征在于，所述列表l存储的每一部分数据包括：结构仿真模型的节点索引编号...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔德才，郎玉玲，王诗豪，李钟尧，王文博，徐世文，苗以升，吴雪龙，马小英，慈翔，李响，侯清怀，王俊升，乔海波，刘帅，
申请(专利权)人：中信戴卡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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