【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程机械装备领域，具体涉及一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法、介质及程序产品。
技术介绍
1、目前工程机械市场竞争激烈，很多产品都用到了滑轮组，在进行有限元仿真过程中，滑轮组的模拟处理却让人不知所措。首先，若用传统解析法提取钢丝绳拉力，再迭代到有限元计算过程，已经远远不能满足多姿态多工况的计算需求；其次，目前没有方法可以实现仿真模型中滑轮组的滑轮两端绳子受力完全一样，同时实现绳子的抗拉刚度会随绳长而自动变化；最后，当采用静态刚强度分析模拟动态变化受力过程时，由于滑轮组行程较长，把行程离散后，姿态会非常多，再加上当动滑轮较多，绳子缠绕方式较复杂，因为动滑轮绳子两端的部件移动速度不一样，那么不同部件移动不同步，当对应的参数、姿态修改起来工作量大且易出错，目前没有一种方法可以简便快速的处理模型。
2、公开号为cn118428156a的中国专利技术专利申请中，公开了一种二力杆屈曲分析方法、终端及介质，主要是通过tcl脚本语言，固化二力杆两个端点以及局部坐标系z向节点set集合名称及标准化输出模板文件方法，程序识别节点名称，在指定的节点处建立局部坐标系，在指定的节点处施加约束，对指定的的节点沿着局部坐标系施加强制位移，从而实现二力杆屈曲及偏心屈曲两个文件自动化生成，极大提高工作效率。该方案只适合二力杆件自动化建模，不能按照自定义要求对较复杂的多绳滑轮组结构进行仿真建模，以及自动计算并更新参数。
3、公开号为cn111797472a的中国专利技术专利申请中，公开了一种副车架连接点刚度cae仿真自动化建模方
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法、介质及程序产品，能够采用静态模拟动态变化过程的受力情况，提升仿真效率。
2、为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，包括：
4、基于预设的简化规则，建立简化的动滑轮有限元模型和定滑轮有限元模型；
5、基于所述动滑轮有限元模型和定滑轮有限元模型，以及预设的钢丝绳缠绕方式，建立钢丝绳有限元模型；
6、获取应用对象的有限元模型，并结合所述动滑轮有限元模型、定滑轮有限元模型和钢丝绳有限元模型，生成多绳滑轮组有限元模型；
7、获取用于自动控制动滑轮和应用对象移动的脚本文件；
8、获取动滑轮、定滑轮和应用对象之间的相对运动函数，相对运动函数的自变量为动滑轮的移动距离；
9、根据所述脚本文件和相对运动函数，控制多绳滑轮组有限元模型中的动滑轮及应用对象自动调整位置。
10、结合第一方面，可选地，所述动滑轮有限元模型和定滑轮有限元模型的建立方法相同，均包括：
11、获滑轮的三维数模；
12、将定滑轮和动滑轮按照轮、轮绕转动的轴、固定轮与轴的外框分为三类；所述外框上设有容纳轴两端的两个孔；
13、删除轮、绕轮转动的轴的三维数模，得到外框的三维数模；
14、基于固定轮与轴的外框的三维数模，建立外框的网格单元；
15、把外框上两个孔内侧表面节点分别用刚性单元抓一个中心点，命名为a点和b点，然后再找到a点与b点的中点，命名为o点；
16、在oa与ob两段，分别建立1d单元，1d 单元的端面尺寸与绕滑轮转动的轴尺寸一致，并且在o点位置释放1d单元在轴向的旋转自由度；
17、在o点所在平面沿滑轮径向两侧等半径处创建两个点，分别命名为m点、n点，并在om与on两段创建两个刚性单元，用以连接钢丝绳。
18、结合第一方面，可选地，所述钢丝绳有限元模型的建立方法包括：
19、基于钢丝绳缠绕方式，按钢丝绳传力顺序找出钢丝绳与多绳滑轮组中其他部件之间连接点；
20、在相邻两个连接点之间建立弹簧单元；
21、基于相邻两个连接点之间的钢丝绳长度，计算出弹簧单元的弹簧刚度。
22、结合第一方面，可选地，所述多绳滑轮组有限元结构仿真方法还包括：
23、在每次控制多绳滑轮组有限元模型中的动滑轮及应用对象调整位置后，重新基于相邻两个连接点之间的钢丝绳长度，计算出弹簧单元的弹簧刚度。
24、结合第一方面，可选地，所述弹簧刚度的计算公式为：
25、
26、其中，为编号的弹簧单元的弹簧刚度，为弹性模量，为钢丝绳端面面积，为编号的弹簧单元对应的钢丝绳长度。
27、结合第一方面，可选地，所述钢丝绳与多绳滑轮组中其他部件之间连接点指的是钢丝绳与多绳滑轮组中其他部件之间的临界接触点。
28、结合第一方面，可选地，所述脚本文件中包括各动滑轮和应用对象的单次移动距离和移动方向。
29、结合第一方面，可选地，所述脚本文件中还包括各动滑轮和应用对象的最大移动距离。
30、第二方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的多绳滑轮组有限元结构仿真方法。
31、第三方面，本专利技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的多绳滑轮组有限元结构仿真方法。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
33、本专利技术提出一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法、介质及程序产品，能够采用静态模拟动态变化过程的受力情况，提升仿真效率。
34、具体地，本专利技术首先是建立简化的动滑轮有限元模型和定滑轮有限元模型，实现最大程度的节约计算资源、加快收敛，更重要的是能够保证滑轮两端的绳子受力一致；然后在动滑轮有限元模型和定滑轮有限元模型的基础上，建立一种模拟滑轮组钢丝绳的钢丝绳有限元模型，实现滑轮组中钢丝绳只承受拉力不承受压力；最后基于动滑轮有限元模型、定滑轮有限元模型和钢丝绳有限元模型，通过脚本文件让动滑轮及其连接部件在滑轮组行程范围内自动化调整位置，实现采用静态模拟动态变化过程的受力情况，同时实现钢丝绳的抗拉刚度随绳长变化自动化调整，大大提高仿真效率。
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1.一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于：所述动滑轮有限元模型和定滑轮有限元模型的建立方法相同，均包括：
3.根据权利要求1所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于：所述钢丝绳有限元模型的建立方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述多绳滑轮组有限元结构仿真方法还包括：
5.根据权利要求3或4所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述弹簧刚度的计算公式为：
6.根据权利要求3所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述钢丝绳与多绳滑轮组中其他部件之间连接点指的是钢丝绳与多绳滑轮组中其他部件之间的临界接触点。
7.根据权利要求1所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述脚本文件中包括各动滑轮和应用对象的单次移动距离和移动方向。
8.根据权利要求7所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述脚本文件中还包括各动滑
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1~8任一项所述的多绳滑轮组有限元结构仿真方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1~8中任一项所述的多绳滑轮组有限元结构仿真方法。
...【技术特征摘要】
1.一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于：所述动滑轮有限元模型和定滑轮有限元模型的建立方法相同，均包括：
3.根据权利要求1所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于：所述钢丝绳有限元模型的建立方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述多绳滑轮组有限元结构仿真方法还包括：
5.根据权利要求3或4所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述弹簧刚度的计算公式为：
6.根据权利要求3所述的一种多绳滑轮组有限元结构仿真方法，其特征在于，所述钢丝绳与多绳滑轮组中其他部...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨中梁，黄建华，杨增杰，
申请(专利权)人：江苏徐工国重实验室科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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