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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國船舶重工集團(tuán)公司第七0四研究所申請的專利基于參數(shù)映射的螺栓結(jié)構(gòu)模型的有限元分析定型方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115310220B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-19發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210845647.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/17；該發(fā)明授權(quán)基于參數(shù)映射的螺栓結(jié)構(gòu)模型的有限元分析定型方法是由周江磊;柯周軍;許汪歆;梁金雄;周鑫設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-07-19向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于參數(shù)映射的螺栓結(jié)構(gòu)模型的有限元分析定型方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種基于參數(shù)映射的螺栓結(jié)構(gòu)模型的有限元分析定型方法，采用設(shè)計(jì)參數(shù)系列表的方式將螺栓結(jié)構(gòu)的模型參數(shù)信息以設(shè)計(jì)參數(shù)為載體傳遞給幾何模型，實(shí)現(xiàn)了通過設(shè)計(jì)參數(shù)系列表快速引導(dǎo)螺栓結(jié)構(gòu)幾何模型自動生成的過程，有效地提高了螺栓結(jié)構(gòu)建模效率；本發(fā)明在生成螺栓結(jié)構(gòu)的有限元模型時，基于設(shè)計(jì)參數(shù)寫列表中快速生成的螺栓結(jié)構(gòu)幾何模型，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)系列表中螺栓結(jié)構(gòu)的尺寸信息，快速設(shè)別螺栓結(jié)構(gòu)中的柱體結(jié)構(gòu)、六角頭結(jié)構(gòu)及螺紋結(jié)構(gòu)，并將不同的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分塊，有效簡化了螺栓整體結(jié)構(gòu)的幾何復(fù)雜程度，間接提高了網(wǎng)格劃分的精度和質(zhì)量；針對螺栓結(jié)構(gòu)中主要受力區(qū)域即螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)化網(wǎng)格劃分，引導(dǎo)生成高精度的螺紋結(jié)構(gòu)體網(wǎng)格。

本發(fā)明授權(quán)基于參數(shù)映射的螺栓結(jié)構(gòu)模型的有限元分析定型方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于參數(shù)映射的螺栓結(jié)構(gòu)模型的有限元分析定型方法，其特征在于，包括如下步驟： 1）建立包含螺栓結(jié)構(gòu)參數(shù)信息的設(shè)計(jì)參數(shù)系列表，通過參數(shù)映射的方法將設(shè)計(jì)參數(shù)系列表中的參數(shù)信息映射到幾何模型中，生成螺栓結(jié)構(gòu)的幾何模型； 2）在步驟1）基礎(chǔ)上根據(jù)幾何特征對幾何模型進(jìn)行分塊，對分塊進(jìn)行符合特征的有限元網(wǎng)格劃分，生成螺栓結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格； 3）根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)系列表中載荷作用坐標(biāo)和載荷作用數(shù)值對有限元模型施加載荷，生成有限元模型結(jié)構(gòu)分析；所述步驟1）實(shí)現(xiàn)方法如下： 1.1）設(shè)計(jì)螺栓結(jié)構(gòu)參數(shù)系列表：根據(jù)螺栓結(jié)構(gòu)的幾何特征建立設(shè)計(jì)參數(shù)系列表，設(shè)計(jì)變量包括：螺栓結(jié)構(gòu)的規(guī)格信息包含光桿直徑、光桿長度、螺栓直徑、螺紋長度、過渡圓角半徑、六角頭高度、六角頭半徑、螺母直徑、螺母高度尺寸信息；螺栓螺紋結(jié)構(gòu)信息包含螺距、齒根高、齒頂高、螺旋角；螺紋結(jié)構(gòu)載荷受力參數(shù)包含載荷作用坐標(biāo)，載荷作用數(shù)值； 設(shè)計(jì)參數(shù)系列表中錄入多種系列的螺栓結(jié)構(gòu)參數(shù)值，并以此建立包含螺紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量參數(shù)及參數(shù)取值信息的設(shè)計(jì)參數(shù)系列表； 1.2）建立螺紋桿部結(jié)構(gòu)，螺紋結(jié)構(gòu)包含三個區(qū)域，螺栓頭區(qū)域、螺栓光桿區(qū)域以及螺栓螺紋區(qū)域；首先圓柱體的螺栓光桿區(qū)域通過光桿直徑以及光桿長度兩個設(shè)計(jì)變量建立；接著在光桿一端面以螺栓直徑為圓周，以螺紋長度為距離對光桿進(jìn)行剖切，生成螺栓螺紋區(qū)域，螺紋區(qū)域和光桿區(qū)域有直徑高度差，以過渡圓角半徑進(jìn)行圓角過渡；最后在光桿另一端面構(gòu)建螺栓頭區(qū)域； 1.3）在螺紋區(qū)域通過旋轉(zhuǎn)剖切的方式生成螺栓結(jié)構(gòu)螺紋特征的幾何模型，在螺紋區(qū)域圓柱體外壁面以螺距和螺紋長度為設(shè)計(jì)變量生成螺紋螺旋引導(dǎo)線；接著，在螺紋螺旋引導(dǎo)線一端，以齒根高、齒頂高和螺旋角為設(shè)計(jì)變量建立螺紋剖切截面；最后，以螺紋剖切截面為剖切基準(zhǔn)，螺栓結(jié)構(gòu)螺紋區(qū)域?yàn)槠是袑ο螅菁y螺旋引導(dǎo)線為剖切路徑，對螺紋區(qū)域進(jìn)行剖切，在螺紋區(qū)域生成螺栓結(jié)構(gòu)的螺紋幾何特征； 1.4）以螺栓結(jié)構(gòu)為坐標(biāo)基準(zhǔn)進(jìn)一步建立螺母，以螺栓結(jié)構(gòu)頭及螺栓結(jié)構(gòu)光桿區(qū)域連接端面為起始面，以螺母直徑和螺母高度為設(shè)計(jì)變量建立螺母桿部幾何模型，通過布爾運(yùn)算在螺母結(jié)構(gòu)中減去螺栓結(jié)構(gòu)，以此生成螺母結(jié)構(gòu)的螺紋孔，同時保證螺母結(jié)構(gòu)與螺栓結(jié)構(gòu)的螺紋區(qū)域正常嚙合。

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