自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法.pdf

《自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法.pdf（9页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202410001457.8(22)申请日 2024.01.02(71)申请人 航天精工股份有限公司地址 300300 天津市东丽区引航道1号(72)发明人 许彦伟王赫李文生程全士沈超樊金桃李皓柳思成卢浩周泉知(74)专利代理机构 天津企兴智财知识产权代理有限公司 12226专利代理师 薛萌萌(51)Int.Cl.G06F 30/23(2020.01)G06F 30/17(2020.01)(54)发明名称自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法(57)摘要本发明提供了自动化有限元预紧力数据。

2、批量传递与仿真计算控制方法，包括，在仿真分析软件中对紧固件的结构进行仿真设置；将仿真设置结果输出为原始文件；批量读取紧固件的预紧力数据并导入仿真分析软件中；根据用户需求以及通过仿真验证后的原始文件，批量创建新的原始文件；将导入仿真分析软件中的预紧力数据写入新的原始文件中；执行仿真计算，得到仿真分析结果。本发明有益效果：省略了ABAQUS操作界面中针对预紧力加载的繁琐设置，以及针对批量有限元仿真分析文件的手动提交和等待过程，大大提高了对螺栓组连接结构批量化仿真分析的用户操作效率。权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 117494532 A2024.02.02CN 117494532 A1.自。

3、动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，其特征在于，包括：在仿真分析软件中对紧固件的结构进行仿真设置；将仿真设置结果输出为原始文件；批量读取紧固件的预紧力数据并导入仿真分析软件中；根据用户需求以及通过仿真验证后的原始文件，批量创建新的原始文件；将导入仿真分析软件中的预紧力数据写入新的原始文件中；执行仿真计算，得到仿真分析结果。2.根据权利要求1所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，其特征在于：根据用户需求以及通过仿真验证后的原始文件，批量创建新的原始文件，将导入仿真分析软件中的预紧力数据写入新的原始文件中的过程包括：读取已完成设置的原始文件，对原始文件进行仿真分析的准。

4、确性验证；使用验证后的原始文件作为模板，并根据用户需求批量创建新的原始文件；根据仿真分析软件对原始文件的格式规定，采用正则表达式搜索原始文件内完整的有限元仿真分析步；遍历每个分析步中所有紧固件的预紧力数据，将紧固件的预紧力数据写入新的原始文件中。3.根据权利要求1所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，其特征在于：执行仿真计算，得到仿真分析结果的过程包括：读取需要提交仿真计算的工程文件名称与用户的线程数设置，在仿真分析软件的工作目录中生成相应的控制脚本，运行控制脚本提交单个仿真计算工程文件；检测当前工程文件的仿真计算的执行状态，当仿真计算结束时检测是否存在下一个待提交的仿真分析。

5、工程文件；若存在再次读取需要提交仿真计算的工程文件名称与用户的线程数设置并执行后续操作；否则结束仿真计算，输出仿真分析结果。4.根据权利要求2所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，其特征在于：根据仿真分析软件对原始文件的格式规定，采用正则表达式搜索原始文件内完整的有限元仿真分析步的过程包括：使用正则表达式匹配并存储，原始文件中各个有限元仿真分析步的步骤名称；通过查询各个有限元仿真分析步的起始位置和终止位置，提取并存储每个限元仿真分析步的步骤内容。5.根据权利要求2所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，其特征在于：遍历每个分析步中所有紧固件的预紧力数据的过程包。

6、括：遍历使用正则表达式搜索得到的有限元仿真分析步的内容，筛选出紧固件的载荷信息；提取载荷信息中的载荷名称，并判断提取的载荷名称是否与紧固件相对应，若对应则权利要求书1/2 页2CN 117494532 A2将载荷名称添加至紧固件载荷名称数组中；遍历紧固件载荷名称数组，根据紧固件载荷名称数组中记录的载荷名称提取载荷信息中对应的载荷数据。6.根据权利要求2所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，其特征在于：将紧固件的预紧力数据写入新的原始文件中的过程包括：在新的原始文件中，查找每个有限元仿真分析步的起、止位置；根据在新的原始文件中有限元仿真分析步的起、止位置，将紧固件的预紧力数据插。

7、入相应的位置。7.根据权利要求3所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，其特征在于：执行仿真计算的过程中，运行控制脚本每次仅提交单个仿真计算工程文件，且在仿真计算工程文件的计算过程中，不进行提交操作。8.一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，其特征在于：所述处理器用于执行上述权利要求17任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。9.一种服务器，其特征在于：包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权。

8、利要求17任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。10.一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求17任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。权利要求书2/2 页3CN 117494532 A3自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法技术领域0001本发明属于仿真计算领域，尤其是涉及自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。背景技术0002现有的基于ABAQUS有限元仿真软件的螺栓连接结构仿真分析中，预紧力数据需要通过手动输入方法在Load界面的Bolt load选项卡中完成加载。00。

9、03每一组Bolt load预紧力数据的设置，都需要经过“Load、Create、选择Bolt load、输入名称、设置步骤、Continue、选择界面类型、选择界面、选择Load类型、设置预紧力幅值、确认参数输入”等至少11步操作，而一个螺栓组连接结构通常存在多个螺栓，如果需要对不同的预紧力分布情况进行仿真，还需要设置多个螺栓组仿真模型，因此在预紧力设置环节，通常需要花费数十步甚至数百步的时间完成设置。0004而批量化的仿真模型提交则需要在提交下一个仿真模型前等待上一个仿真过程的计算完成。0005因此，针对螺栓组连接结构的批量预紧力数据输入与仿真计算提交，是高度程式化的操作，且需要花费大量的。

10、时间与静力。发明内容0006有鉴于此，本发明旨在提出自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。0007为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明第一方面提供了，自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，包括：在仿真分析软件中对紧固件的结构进行仿真设置；将仿真设置结果输出为原始文件；批量读取紧固件的预紧力数据并导入仿真分析软件中；根据用户需求以及通过仿真验证后的原始文件，批量创建新的原始文件；将导入仿真分析软件中的预紧力数据写入新的原始文件中；执行仿真计算，得到仿真分析结果。0008进一步的，根据用户需求以及通过仿真验证后的原始文件。

11、，批量创建新的原始文件，将导入仿真分析软件中的预紧力数据写入新的原始文件中的过程包括：读取已完成设置的原始文件，对原始文件进行仿真分析的准确性验证；使用验证后的原始文件作为模板，并根据用户需求批量创建新的原始文件；根据仿真分析软件对原始文件的格式规定，采用正则表达式搜索原始文件内完整的有限元仿真分析步；遍历每个分析步中所有紧固件的预紧力数据，将紧固件的预紧力数据写入新的原说明书1/5 页4CN 117494532 A4始文件中。0009进一步的，执行仿真计算，得到仿真分析结果的过程包括：读取需要提交仿真计算的工程文件名称与用户的线程数设置，在仿真分析软件的工作目录中生成相应的控制脚本，运行控制。

12、脚本提交单个仿真计算工程文件；检测当前工程文件的仿真计算的执行状态，当仿真计算结束时检测是否存在下一个待提交的仿真分析工程文件；若存在再次读取需要提交仿真计算的工程文件名称与用户的线程数设置并执行后续操作；否则结束仿真计算，输出仿真分析结果。0010进一步的，根据仿真分析软件对原始文件的格式规定，采用正则表达式搜索原始文件内完整的有限元仿真分析步的过程包括：使用正则表达式匹配并存储，原始文件中各个有限元仿真分析步的步骤名称；通过查询各个有限元仿真分析步的起始位置和终止位置，提取并存储每个限元仿真分析步的步骤内容。0011进一步的，遍历每个分析步中所有紧固件的预紧力数据的过程包括：遍历使用正则表。

13、达式搜索得到的有限元仿真分析步的内容，筛选出紧固件的载荷信息；提取载荷信息中的载荷名称，并判断提取的载荷名称是否与紧固件相对应，若对应则将载荷名称添加至紧固件载荷名称数组中；遍历紧固件载荷名称数组，根据紧固件载荷名称数组中记录的载荷名称提取载荷信息中对应的载荷数据。0012进一步的，将紧固件的预紧力数据写入新的原始文件中的过程包括：在新的原始文件中，查找每个有限元仿真分析步的起、止位置；根据在新的原始文件中有限元仿真分析步的起、止位置，将紧固件的预紧力数据插入相应的位置。0013进一步的，执行仿真计算的过程中，运行控制脚本每次仅提交单个仿真计算工程文件，且在仿真计算工程文件的计算过程中，不进行。

14、提交操作。0014本发明第二方面提供了，一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，其特征在于：所述处理器用于执行上述第一方面任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。0015本发明第三方面提供了，一种服务器，其特征在于：包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。0016本发明第四方面提供了，一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计。

15、算机程序被处理器执行时实现第一方面任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。0017相对于现有技术，本发明所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法具有以下有益效果：说明书2/5 页5CN 117494532 A5省略了ABAQUS操作界面中针对预紧力加载的繁琐设置，以及针对批量有限元仿真分析文件的手动提交和等待过程，大大提高了对螺栓组连接结构批量化仿真分析的用户操作效率。附图说明0018构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例所述的自动化有限元预紧力。

16、数据批量传递与仿真计算控制方法的流程示意图。具体实施方式0019需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。0020下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。0021实施例一：自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法，包括：S1、在仿真分析软件中对紧固件的结构进行仿真设置；S2、将仿真设置结果输出为原始文件；S3、批量读取紧固件的预紧力数据并导入仿真分析软件中；S4、根据用户需求以及通过仿真验证后的原始文件，批量创建新的原始文件；S5、将导入仿真分析软件中的预紧力数据写入新的原始文件中；S6、执行仿真计算，得到仿真分析结果。0022步骤S4与步骤S5。

17、中，根据用户需求以及通过仿真验证后的原始文件，批量创建新的原始文件，将导入仿真分析软件中的预紧力数据写入新的原始文件中的过程包括：S41、读取已完成设置的原始文件，对原始文件进行仿真分析的准确性验证；S42、使用验证后的原始文件作为模板，并根据用户需求批量创建新的原始文件；S51、根据仿真分析软件对原始文件的格式规定，采用正则表达式搜索原始文件内完整的有限元仿真分析步；S52、遍历每个分析步中所有紧固件的预紧力数据，将紧固件的预紧力数据写入新的原始文件中。0023步骤S6执行仿真计算，得到仿真分析结果的过程包括：S61、读取需要提交仿真计算的工程文件名称与用户的线程数设置，在仿真分析软件的工作。

18、目录中生成相应的控制脚本，运行控制脚本提交单个仿真计算工程文件；S62、检测当前工程文件的仿真计算的执行状态，当仿真计算结束时检测是否存在下一个待提交的仿真分析工程文件；S63、若存在再次读取需要提交仿真计算的工程文件名称与用户的线程数设置并执行后续操作；S64、否则结束仿真计算，输出仿真分析结果。0024步骤S51中根据仿真分析软件对原始文件的格式规定，采用正则表达式搜索原始说明书3/5 页6CN 117494532 A6文件内完整的有限元仿真分析步的过程包括：构建正则表达式*Step,name=(,+)，用于匹配原始文件中各个有限元仿真分析步的步骤名称，正则表达式会匹配以 Step,nam。

19、e=开始以逗号为终止的字符串，并将于正则表达式相匹配的字符串存储在step_name变量中，方便后续处理中找到所有步骤名称；通过查询各个有限元仿真分析步的起始位置和终止位置，提取并存储起、止位置之间的字符串，得到每个有限元仿真分析步的内容，并存储在step_contents变量中，方便后续处理中找到每个有限元仿真分析步的内容。0025步骤S52中遍历每个分析步中所有紧固件的预紧力数据的过程包括：遍历step_contents变量中的有限元仿真分析步的内容，在每一个有限元仿真分析步中查找LOADS字符串在其中的起始位置，并删除该分析步中LOADS字符串前面的内容，创建变量 step_i_load。

20、s_content 将LOADS字符串后面的内容存储至变量中，变量中的i为当前处理的分析步的索引；将变量中的内容为紧固件的载荷信息，使用正则表达式*Name:(Loadd+)匹配变量中的载荷名称（匹配Name后面跟着Load和一个或多个数字的字符串），处理匹配的结果并转换为一个单元数组，遍历单元数组中的载荷名称，对于每个载荷名称，使用正则表达式*Name:load_name.*?Type:Boltload 判断当前提取的载荷名称是否与紧固件相对应，若对应则将载荷名称添加至紧固件载荷名称数组中，得到了变量中的所有紧固件载荷名称；遍历紧固件载荷名称数组，根据紧固件载荷名称数组中记录的载荷名称提取载。

21、荷信息中与载荷名称相对应的载荷数据，并提取载荷数据转换为浮点数存入矩阵中。0026将紧固件的预紧力数据写入新的原始文件中的过程包括：通过在文件内容中查找字符串STEP找到每个有限元仿真分析步的起始和结束位置；遍历所有负载名称并在有限元仿真分析步中寻找对应的位置，删除从该位置的原始值，并将紧固件的预紧力数据插入该位置。0027执行仿真计算的过程中，运行控制脚本每次仅提交单个仿真计算工程文件，且在仿真计算工程文件的计算过程中，不进行提交操作，这样提交计算的好处是防止同时提交多个文件导致电脑内存不足，电脑卡死重启等问题的发生。0028实施例二：一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储。

22、所述处理器可执行指令的存储器，其特征在于：所述处理器用于执行上述实施例一任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。0029实施例三：一种服务器，其特征在于：包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如实施例一任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传递与仿真计算控制方法。0030实施例四：说明书4/5 页7CN 117494532 A7一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一任一所述的自动化有限元预紧力数据批量传。

23、递与仿真计算控制方法。0031本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。0032在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另。

24、外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。0033最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。0034以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书5/5 页8CN 117494532 A8图 1说明书附图1/1 页9CN 117494532 A9。