7 / 15
применение стандартных методов оценки его кинематики может при-
вести к неверным результатам.
Разработанный алгоритм состоит из следующих этапов. 1. Пре-
образование результатов расчетов LS-Dyna в матричный вид.
2. Выборка данных, описывающих ВСЭ.
3. Для каждого шага по времени: расчет координаты центра масс,
скорости центра масс; определение геометрии внешнего контура; рас-
чет угла поворота и угловой скорости.
Все промежуточные результаты вычислений сохраняются в целях
увеличения скорости расчета при последующих обращениях. Рассмо-
трим подробнее некоторые из перечисленных этапов.
Выборка данных, описывающих ВСЭ.
В процессе формирования
облицовка претерпевает значительные деформации, в результате ко-
торых может происходить ее локальное разрушение. Например, на
начальных этапах значительная доля периферийной части облицовки
отделяется от более быстрого фрагмента, формирующего ВСЭ. Наи-
больший интерес представляет именно сам ВСЭ. Как показали рас-
четы, часть облицовки, из которой формируется головная часть ВСЭ,
меньше всего подвержена разрушению. Базируясь на этом наблюде-
нии, выделение элементов, представляющих ВСЭ, может быть прове-
дено в несколько этапов.
1. Построение графа, в котором вершинами являются конечные
элементы, а дугами соединены соседние элементы (т.е. элементы,
имеющие общие узлы). В случае разрушения облицовки, полученный
граф имеет области, которые не связаны друг с другом.
2. Все элементы, обнаруженные во время обхода графа, начиная
с элемента, представляющего мыс головной части, принадлежат дис-
кретизации ВСЭ. В настоящей работе применяется алгоритм поиска в
ширину [10].
Расчет угла поворота ВСЭ
непосредственно при формировании.
За угол поворота принимался угол между осью ВУ и условной осью
ВСЭ. Сформированный ВСЭ имеет лишь слабую симметрию, поэтому
строгое определение положения его оси зачастую невозможно. За ось
был принят вектор, соединяющий центр масс ВСЭ с его головной
частью.
Следует отметить, что в процессе формирования происходит “вы-
ворачивание” облицовки. В таком случае существует состояние, при
котором расстояние между центром масс и носовой частью ВСЭ мало,
что приводит к сингулярности вычислений. Вследствие чего вычисле-
ние угла поворота ВСЭ в непосредственной близости его центра масс
и носовой части по предлагаемому методу невозможно, поэтому угол
определялся с момента времени
t
= 0
,
1
мс, т.е. после окончания фор-
мирования ВСЭ.
78 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 5