本發(fā)明涉及高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗粘接強(qiáng)度分析領(lǐng)域，具體涉及基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗模型邊界位移計(jì)算方法及其粘接強(qiáng)度計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗的粘接強(qiáng)度直接影響著乘客的安全性和舒適性，在動(dòng)車(chē)行駛的過(guò)程中，側(cè)窗膠粘劑除了受重力、側(cè)窗內(nèi)外壓力差產(chǎn)生的壓力或者拉力外，還受車(chē)體變形的影響。傳統(tǒng)的計(jì)算方法是建立車(chē)體和側(cè)窗的整體有限元模型，在動(dòng)車(chē)行駛的各個(gè)工況下對(duì)膠粘劑進(jìn)行強(qiáng)度分析。由于膠粘劑尺寸相對(duì)較小，導(dǎo)致整體有限元模型單元尺寸偏小，單元數(shù)量巨大，因此對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備要求較高，而且計(jì)算效率低下，特別是在側(cè)窗膠粘劑結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)膠粘劑尺寸反復(fù)修改，然后對(duì)整體有限元模型進(jìn)行修改，這會(huì)浪費(fèi)大量建模時(shí)間和分析計(jì)算時(shí)間。

專利201610363318.5公開(kāi)一種基于三角形面積插值方法，將局部模型插值獲得的位移直接加載到膠粘劑單元上，其主要缺點(diǎn)是三角形插值方法插值精度相對(duì)較低，位移直接加載到膠粘劑單元上會(huì)存在應(yīng)力集中情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗模型邊界位移計(jì)算方法，本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)四邊形RS映射對(duì)局部模型邊界位移進(jìn)行插值計(jì)算，并且將插值獲得的位移值施加到側(cè)圍局部模型上，得到側(cè)窗邊界局部模型中的位移值。

本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗粘接強(qiáng)度計(jì)算方法，本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)側(cè)窗局部模型任意點(diǎn)的位移加載得到側(cè)窗局部模型，進(jìn)行粘接強(qiáng)度分析。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗模型邊界位移計(jì)算方法，包括：

獲得各個(gè)工況下高速動(dòng)車(chē)的整體模型中指定點(diǎn)的位移以及坐標(biāo)，在側(cè)窗形成的局部模型邊界上選取任意一點(diǎn)進(jìn)行位移插值參數(shù)計(jì)算；

根據(jù)所述位移插值參數(shù)以及所述指定點(diǎn)的位移獲得所述局部模型邊界上任意點(diǎn)的位移；

其中，所述位移插值參數(shù)r,s通過(guò)以下公式計(jì)算得出

x₀為所述局部模型邊界上選取任意點(diǎn)O的X方向坐標(biāo)，y₀為所述局部模型邊界上選取任意點(diǎn)O的Y方向坐標(biāo)，x_A,x_B,x_C,x_D為在所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向坐標(biāo)，y_A,y_B,y_C,y_D為在所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向坐標(biāo)，其中，所述任意點(diǎn)O點(diǎn)落在所述四邊形內(nèi)部或者邊上；

所述局部模型邊界上任意點(diǎn)的位移通過(guò)一下公式計(jì)算得出

D_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_XA+(1+r)(1-s)D_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)D_XD]；

D_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_YA+(1+r)(1-s)D_YB+(1+r)(1+s)D_YC+(1-r)(1+s)D_YD]；

D_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_ZA+(1+r)(1-s)D_ZB+(1+r)(1+s)D_ZC+(1-r)(1+s)D_ZD]；

R_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_XA+(1+r)(1-s)R_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)R_XD]；

R_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_YA+(1+r)(1-s)R_YB+(1+r)(1+s)R_YC+(1-r)(1+s)R_YD]；

R_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_ZA+(1+r)(1-s)R_ZB+(1+r)(1+s)R_ZC+(1-r)(1+s)R_ZD]；

式中，D_XO,D_YO,D_ZO分別為所述局部模型邊界上任意點(diǎn)O的XYZ三個(gè)方向上平動(dòng)位移，R_XO,R_YO,R_ZO分別為所述局部模型邊界上任意點(diǎn)O的XYZ三個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)位移，D_XA,D_XB,D_XC,D_XD為所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向平動(dòng)位移，D_YA,D_YB,D_YC,D_YD為所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向平動(dòng)位移，D_ZA,D_ZB,D_ZC,D_ZD為所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Z方向平動(dòng)位移，R_XA,R_XB,R_XC,R_XD為所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，R_YA,R_YB,R_YC,R_YD為所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，R_ZA,R_ZB,R_ZC,R_ZD為所述整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Z方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，其中，所述任意點(diǎn)O點(diǎn)落在所述四邊形內(nèi)部或者邊上。

優(yōu)選的是，所述各個(gè)工況包括最大垂載工況。

優(yōu)選的是，在所述整體模型上四邊形的確定方式通過(guò)如下步驟：

步驟一、以所述局部模型邊界上選取任意點(diǎn)，搜索所述整體模型上離所述任意點(diǎn)最近的指定點(diǎn)，其為初始指定點(diǎn)；

步驟二、在所述整體模型上搜索所述初始指定點(diǎn)所在的四邊形，依次判斷所述任意點(diǎn)是否落在所述四邊形內(nèi)或者邊上；

步驟三、確定所述任意點(diǎn)落在所述四邊形內(nèi)或者邊上的四邊形為目標(biāo)四邊形，確定所述目標(biāo)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值以及位移值。

優(yōu)選的是，所述局部模型包含部分側(cè)圍，所述側(cè)圍寬度為95mm～110mm。

優(yōu)選的是，所述局部模型包含側(cè)圍，所述側(cè)圍寬度為100mm。

基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗粘接強(qiáng)度計(jì)算方法，包括所述的側(cè)窗模型邊界位移計(jì)算方法，并且將任意點(diǎn)的位移加載到側(cè)窗的局部模型上，進(jìn)行強(qiáng)度分析計(jì)算得到側(cè)窗結(jié)構(gòu)膠粘劑的應(yīng)力與變形。

優(yōu)選的是，所述各個(gè)工況包括最大垂載工況。

優(yōu)選的是，在所述整體模型上四邊形的確定方式通過(guò)如下步驟：

步驟一、以所述局部模型邊界上選取任意點(diǎn)，搜索所述整體模型上離所述任意點(diǎn)最近的指定點(diǎn)，其為初始指定點(diǎn)；

步驟二、在所述整體模型上搜索所述初始指定點(diǎn)所在的四邊形，依次判斷所述任意點(diǎn)是否落在所述四邊形內(nèi)或者邊上；

步驟三、確定所述任意點(diǎn)落在所述四邊形內(nèi)或者邊上的四邊形為目標(biāo)四邊形，確定所述目標(biāo)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值以及位移值。

優(yōu)選的是，所述局部模型包含側(cè)圍，所述側(cè)圍寬度為100mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較所具有的有益效果：

1、本發(fā)明建立的側(cè)窗局部有限元模型包含部分車(chē)體側(cè)圍，將插值獲得的位移施加在車(chē)體側(cè)圍上，遠(yuǎn)離側(cè)窗粘接結(jié)構(gòu)，根據(jù)圣維南原理，約束對(duì)側(cè)窗膠粘劑影響很小，膠粘劑的分析精度高；

2、本發(fā)明采用四邊形RS映射插值的方法獲得側(cè)窗局部有限元模型邊界節(jié)點(diǎn)上的位移，與三角形插值相比，插值精度更高；

3、傳統(tǒng)的粘接強(qiáng)度計(jì)算方法要實(shí)現(xiàn)側(cè)窗的精細(xì)化分析，需要采用小尺寸單元建立有限元模型，單元數(shù)量巨大，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求高；本文提出的粘接強(qiáng)度計(jì)算方法整體模型采用大尺寸單元，側(cè)窗局部模型采用小尺寸單元，單元數(shù)量少，計(jì)算效率高，分析精度高，可行性好。

附圖說(shuō)明

圖1為車(chē)體、膠粘劑、窗框、玻璃結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為側(cè)窗局部精細(xì)化結(jié)構(gòu)(含部分側(cè)圍)示意圖。

圖3為四邊形插值示意圖。

圖4為動(dòng)車(chē)車(chē)體與側(cè)窗整體有限元模型。

圖5為動(dòng)車(chē)車(chē)體與側(cè)窗整體有限元模型在最大垂載工況下的變形圖。

圖6為側(cè)窗(含部分車(chē)體側(cè)圍)的局部精細(xì)化有限元模型。

圖7為側(cè)窗膠粘劑的應(yīng)力云圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。

實(shí)施例1

本發(fā)明提供了基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗粘接強(qiáng)度計(jì)算方法，具體步驟如下：

步驟一：采用較大單元尺寸建立車(chē)體與側(cè)窗的整體模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，在整體模型中劃分網(wǎng)格，選取模型的坐標(biāo)原點(diǎn)位于地面上，前后位置的中點(diǎn)，并且位于動(dòng)車(chē)左右對(duì)稱的軸線上；

步驟二：在動(dòng)車(chē)的各個(gè)工況下進(jìn)行強(qiáng)度分析，測(cè)得整體模型中指定點(diǎn)的位移；假設(shè)指定點(diǎn)A在XYZ三個(gè)方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移為D_XA、D_YA、D_ZA、R_XA、R_YA、R_ZA，同理，指定點(diǎn)B、C、D在XYZ方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移分別為D_XB、D_YB、D_ZB、R_XB、R_YB、R_ZB、D_XC、D_YC、D_ZC、R_XC、R_YC、R_ZC、D_XD、D_YD、D_ZD、R_XD、R_YD、R_ZD；其中，各個(gè)工況包括最大垂載工況、縱向壓縮與垂載組合、枕外兩端抬車(chē)三種工況；

步驟三：采用較小單元建立側(cè)窗的局部精細(xì)化模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，該精細(xì)化模型四周包含部分側(cè)圍，側(cè)圍寬度均為L(zhǎng)(如圖2所示)，一般L為100mm左右；

步驟四：以側(cè)窗局部模型邊界上的任意一點(diǎn)O(x_o,y_o,z_o)為例進(jìn)行位移插值，如圖3所示，搜索整體模型上離任意點(diǎn)O最近的指定點(diǎn)，命名為指定點(diǎn)A；

步驟五：在整體模型上搜索指定點(diǎn)A所在的四邊形，命名為四邊形1、2、3、4……；依次判斷任意點(diǎn)O是否落在四邊形內(nèi)或者邊上，若任意點(diǎn)O落在四邊形內(nèi)或者邊上，則進(jìn)行下一步驟，否則繼續(xù)判斷；

步驟六：假設(shè)四邊形單元的四點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(x_A,y_A,z_A)，B(x_B,y_B,z_B)，C(x_C,y_C,z_C)，D(x_D,y_D,z_D)，設(shè)插值參數(shù)r,s,考慮到側(cè)窗位于XY平面，求解下列兩個(gè)方程即可獲得r,s：

式中，x₀為局部模型邊界上選取任意點(diǎn)O的X方向坐標(biāo)，y₀為局部模型邊界上選取任意點(diǎn)O的Y方向坐標(biāo)，x_A,x_B,x_C,x_D為在整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向坐標(biāo)，y_A,y_B,y_C,y_D為在整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向坐標(biāo)；

步驟七：根據(jù)步驟二獲得的指定點(diǎn)A、B、C、D四點(diǎn)的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移，即可進(jìn)行四邊形插值任意點(diǎn)O的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移：

D_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_XA+(1+r)(1-s)D_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)D_XD]；

D_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_YA+(1+r)(1-s)D_YB+(1+r)(1+s)D_YC+(1-r)(1+s)D_YD]；

D_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_ZA+(1+r)(1-s)D_ZB+(1+r)(1+s)D_ZC+(1-r)(1+s)D_ZD]；

R_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_XA+(1+r)(1-s)R_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)R_XD]；

R_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_YA+(1+r)(1-s)R_YB+(1+r)(1+s)R_YC+(1-r)(1+s)R_YD]；

R_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_ZA+(1+r)(1-s)R_ZB+(1+r)(1+s)R_ZC+(1-r)(1+s)R_ZD]；

式中，式中，D_XO,D_YO,D_ZO分別為局部模型邊界上任意點(diǎn)O的XYZ三個(gè)方向上平動(dòng)位移，R_XO,R_YO,R_ZO分別為局部模型邊界上任意點(diǎn)O的XYZ三個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)位移，D_XA,D_XB,D_XC,D_XD為整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向平動(dòng)位移，D_YA,D_YB,D_YC,D_YD為整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向平動(dòng)位移，D_ZA,D_ZB,D_ZC,D_ZD為整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Z方向平動(dòng)位移，R_XA,R_XB,R_XC,R_XD為整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，R_YA,R_YB,R_YC,R_YD為整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，R_ZA,R_ZB,R_ZC,R_ZD為整體模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Z方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移；

步驟八：根據(jù)步驟四到步驟七，獲得側(cè)窗局部模型邊界上所有任意點(diǎn)在XYZ方向的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)位移；

步驟九：將插值獲得的位移，加載到步驟三建立的側(cè)窗局部模型邊界上，進(jìn)行強(qiáng)度分析，獲得側(cè)窗膠粘劑的應(yīng)力與變形。

本發(fā)明提供了基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗粘接強(qiáng)度計(jì)算方法，具體步驟如下：

步驟一：采用較大單元尺寸建立車(chē)體與側(cè)窗的整體模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，如圖1所示，車(chē)體100、窗框300和玻璃500采用四邊形殼單元，窗框300與車(chē)體100的膠粘劑200以及玻璃500與窗框300的膠粘劑400均采用六面體單元，選取模型的坐標(biāo)原點(diǎn)位于地面上，前后位置的中點(diǎn)，并且位于動(dòng)車(chē)左右對(duì)稱的軸線上；

步驟二：在最大垂載工況下進(jìn)行強(qiáng)度分析，獲得整體模型指定點(diǎn)的位移，其變形圖如圖5所示；假設(shè)指定點(diǎn)A在XYZ三個(gè)方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移為D_XA、D_YA、D_ZA、R_XA、R_YA、R_ZA，同理，指定點(diǎn)B、C、D在XYZ方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移分別為D_XB、D_YB、D_ZB、R_XB、R_YB、R_ZB、D_XC、D_YC、D_ZC、R_XC、R_YC、R_ZC、D_XD、D_YD、D_ZD、R_XD、R_YD、R_ZD；

步驟三：采用較小單元建立側(cè)窗(含部分車(chē)體側(cè)圍)的局部精細(xì)化模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，側(cè)圍寬度為100mm；

步驟四：以側(cè)窗局部模型邊界上的任意點(diǎn)O(-978,1886,1576)為例進(jìn)行位移插值，如圖3所示，搜索整體模型上離任意點(diǎn)O最近的指定點(diǎn)，命名為指定點(diǎn)A；

步驟五：搜索指定點(diǎn)A所在的四邊形，命名為四邊形1、2、3、4……；經(jīng)過(guò)判斷指定點(diǎn)O落在四邊形ABCD內(nèi)，則進(jìn)行下一步驟；

步驟六：整體模型四邊形單元的四點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(-915,1829,157，6)B(-993,1829,1576)，C(-993,1911,1576)，D(-915,1911,1576)，設(shè)插值參數(shù)r,s,考慮到側(cè)窗位于XY平面，求解下列兩個(gè)方程即可獲得r＝0.602,s＝0.382：

步驟七：根據(jù)步驟二獲得的指定A點(diǎn)平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)位移為D_XA＝-0.814mm、D_YA＝-10.2mm、D_ZA＝-4.94mm、R_XA＝-4.32、R_YA＝0.388、R_ZA＝-0.201，同理，指定點(diǎn)B、C、D在XYZ方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移分別為D_XB＝-0.816mm、D_YB＝-10.2mm、D_ZB＝-4.90mm、R_XB＝-3.72、R_YB＝0.493、R_ZB＝-0.282、D_XC＝-0.821mm、D_YC＝-10.2mm、D_ZC＝-5.30mm、R_XC＝-5.21、R_YC＝0.973、R_ZC＝-0.122、D_XD＝-0.820mm、D_YD＝-10.2mm、D_ZD＝-5.37mm、R_XD＝-5.52、R_YD＝0.734、R_ZD＝-0.169；進(jìn)行四邊形插值獲得點(diǎn)O的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移：D_XO＝-0.819mm，D_YO＝-10.2mm，D_ZO＝-5.19mm，R_XO＝-4.83，R_YO＝0.786，R_ZO＝-0.173；

步驟八：根據(jù)步驟四到步驟七，獲得側(cè)窗局部模型邊界上所有指定點(diǎn)在XYZ方向的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)位移；

步驟九：將插值獲得的位移，加載到步驟三建立的側(cè)窗局部模型邊界上，進(jìn)行強(qiáng)度分析，獲得側(cè)窗膠粘劑的最大應(yīng)力為0.497MPa，最大變形為12mm，如圖7所示。

實(shí)施例2

本發(fā)明提供了基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗粘接強(qiáng)度計(jì)算方法，具體步驟如下：

步驟一：采用較大單元尺寸建立車(chē)體與側(cè)窗的整體有限元模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，車(chē)體、窗框和玻璃采用四邊形殼單元，膠粘劑采用六面體單元，選取模型的坐標(biāo)原點(diǎn)位于地面上，前后位置的中點(diǎn)，并且位于動(dòng)車(chē)左右對(duì)稱的軸線上；

步驟二：在動(dòng)車(chē)的各個(gè)工況下進(jìn)行強(qiáng)度分析，獲得整體有限元模型單元節(jié)點(diǎn)的位移；假設(shè)節(jié)點(diǎn)A在XYZ三個(gè)方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移為D_XA、D_YA、D_ZA、R_XA、R_YA、R_ZA，同理，節(jié)點(diǎn)B、C、D在XYZ方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移分別為D_XB、D_YB、D_ZB、R_XB、R_YB、R_ZB、D_XC、D_YC、D_ZC、R_XC、R_YC、R_ZC、D_XD、D_YD、D_ZD、R_XD、R_YD、R_ZD；其中，各個(gè)工況包括最大垂載工況、縱向壓縮與垂載組合、枕外兩端抬車(chē)三種工況；

步驟三：采用較小單元建立側(cè)窗的局部精細(xì)化有限元模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，該精細(xì)化模型四周包含部分側(cè)圍，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，側(cè)圍寬度均為L(zhǎng)(如圖2所示)，一般L為100mm左右；

步驟四：以側(cè)窗局部有限元模型邊界上的任意點(diǎn)O(x_o,y_o,z_o)為例進(jìn)行位移插值，如圖3所示，搜索整體有限元模型上離節(jié)點(diǎn)O最近的節(jié)點(diǎn)，命名為節(jié)點(diǎn)A；

步驟五：在整體有限元模型上搜索節(jié)點(diǎn)A所在的四邊形，命名為四邊形1、2、3、4……；依次判斷節(jié)點(diǎn)O是否落在四邊形內(nèi)或者邊上，若節(jié)點(diǎn)O落在四邊形內(nèi)或者邊上，則進(jìn)行下一步驟，否則繼續(xù)判斷；

步驟六：假設(shè)四邊形單元的四點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(x_A,y_A,z_A)，B(x_B,y_B,z_B)，C(x_C,y_C,z_C)，D(x_D,y_D,z_D)，設(shè)插值參數(shù)r,s,考慮到側(cè)窗位于XY平面，求解下列兩個(gè)方程即可獲得r,s：

式中，x₀為局部有限元模型邊界上選取任意點(diǎn)O的X方向坐標(biāo)，y₀為局部有限元模型邊界上選取任意點(diǎn)O的Y方向坐標(biāo)，x_A,x_B,x_C,x_D為在整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向坐標(biāo)，y_A,y_B,y_C,y_D為在整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向坐標(biāo)；

步驟七：根據(jù)步驟二獲得的節(jié)點(diǎn)A、B、C、D四點(diǎn)的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移，即可進(jìn)行四邊形插值獲得點(diǎn)O的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移：

D_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_XA+(1+r)(1-s)D_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)D_XD]；

D_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_YA+(1+r)(1-s)D_YB+(1+r)(1+s)D_YC+(1-r)(1+s)D_YD]；

D_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)D_ZA+(1+r)(1-s)D_ZB+(1+r)(1+s)D_ZC+(1-r)(1+s)D_ZD]；

R_XO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_XA+(1+r)(1-s)R_XB+(1+r)(1+s)D_XC+(1-r)(1+s)R_XD]；

R_YO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_YA+(1+r)(1-s)R_YB+(1+r)(1+s)R_YC+(1-r)(1+s)R_YD]；

R_ZO＝0.25×[(1-r)(1-s)R_ZA+(1+r)(1-s)R_ZB+(1+r)(1+s)R_ZC+(1-r)(1+s)R_ZD]；

式中，式中，D_XO,D_YO,D_ZO分別為局部有限元模型邊界上任意點(diǎn)O的XYZ三個(gè)方向上平動(dòng)位移，R_XO,R_YO,R_ZO分別為局部有限元模型邊界上任意點(diǎn)O的XYZ三個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)位移，D_XA,D_XB,D_XC,D_XD為整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向平動(dòng)位移，D_YA,D_YB,D_YC,D_YD為整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向平動(dòng)位移，D_ZA,D_ZB,D_ZC,D_ZD為整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Z方向平動(dòng)位移，R_XA,R_XB,R_XC,R_XD為整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的X方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，R_YA,R_YB,R_YC,R_YD為整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，R_ZA,R_ZB,R_ZC,R_ZD為整體有限元模型上四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)的Z方向轉(zhuǎn)動(dòng)位移；

步驟八：根據(jù)步驟四到步驟七，獲得側(cè)窗局部有限元模型邊界上所有節(jié)點(diǎn)在XYZ方向的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)位移；

步驟九：將插值獲得的位移，加載到步驟三建立的側(cè)窗局部有限元模型邊界上，進(jìn)行強(qiáng)度分析，獲得側(cè)窗膠粘劑的應(yīng)力與變形；

其中，在本實(shí)施例中，仿真軟件為Patran&Nastran 2010，運(yùn)行平臺(tái)為win764bit，將位移導(dǎo)入步驟三建立的側(cè)窗局部模型，加載側(cè)窗局部模型所受的重力加速度、壓力，選擇軟件中線性分析方法對(duì)側(cè)窗局部進(jìn)行強(qiáng)度分析。

如圖1～7所示，本發(fā)明提供了基于RS映射的高速動(dòng)車(chē)側(cè)窗粘接強(qiáng)度計(jì)算方法，具體步驟如下：

步驟一：采用較大單元尺寸建立車(chē)體與側(cè)窗的整體有限元模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，如圖1、圖4所示，車(chē)體100、窗框300和玻璃500采用四邊形殼單元，窗框300與車(chē)體100的膠粘劑200以及玻璃500與窗框300的膠粘劑400均采用六面體單元，選取模型的坐標(biāo)原點(diǎn)位于地面上，前后位置的中點(diǎn)，并且位于動(dòng)車(chē)左右對(duì)稱的軸線上；

步驟二：在最大垂載工況下進(jìn)行強(qiáng)度分析，獲得整體有限元模型單元節(jié)點(diǎn)的位移，其變形圖如圖5所示；假設(shè)節(jié)點(diǎn)A在XYZ三個(gè)方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移為D_XA、D_YA、D_ZA、R_XA、R_YA、R_ZA，同理，節(jié)點(diǎn)B、C、D在XYZ方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移分別為D_XB、D_YB、D_ZB、R_XB、R_YB、R_ZB、D_XC、D_YC、D_ZC、R_XC、R_YC、R_ZC、D_XD、D_YD、D_ZD、R_XD、R_YD、R_ZD；

步驟三：采用較小單元建立側(cè)窗(含部分車(chē)體側(cè)圍)的局部精細(xì)化有限元模型，其中，側(cè)窗模型與XY平面平行，如圖6所示，側(cè)圍寬度為100mm；

步驟四：以側(cè)窗局部有限元模型邊界上的任意點(diǎn)O(-978,1886,1576)為例進(jìn)行位移插值，如圖3所示，搜索整體有限元模型上離節(jié)點(diǎn)O最近的節(jié)點(diǎn)，命名為節(jié)點(diǎn)A；

步驟五：搜索節(jié)點(diǎn)A所在的四邊形，命名為四邊形1、2、3、4……；經(jīng)過(guò)判斷節(jié)點(diǎn)O落在四邊形ABCD內(nèi)，則進(jìn)行下一步驟；

步驟六：整體有限元模型四邊形單元的四點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(-915,1829,1576)，B(-993,1829,1576)，C(-993,1911,1576)，D(-915,1911,1576)，設(shè)插值參數(shù)r,s,考慮到側(cè)窗位于XY平面，求解下列兩個(gè)方程即可獲得r＝0.602,s＝0.382：

步驟七：根據(jù)步驟二獲得的A點(diǎn)平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)位移為D_XA＝-0.814mm、D_YA＝-10.2mm、D_ZA＝-4.94mm、R_XA＝-4.32、R_YA＝0.388、R_ZA＝-0.201，同理，節(jié)點(diǎn)B、C、D在XYZ方向的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移分別為D_XB＝-0.816mm、D_YB＝-10.2mm、D_ZB＝-4.90mm、R_XB＝-3.72、R_YB＝0.493、R_ZB＝-0.282、D_XC＝-0.821mm、D_YC＝-10.2mm、D_ZC＝-5.30mm、R_XC＝-5.21、R_YC＝0.973、R_ZC＝-0.122、D_XD＝-0.820mm、D_YD＝-10.2mm、D_ZD＝-5.37mm、R_XD＝-5.52、R_YD＝0.734、R_ZD＝-0.169；進(jìn)行四邊形插值獲得點(diǎn)O的平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移：D_XO＝-0.819mm，D_YO＝-10.2mm，D_ZO＝-5.19mm，R_XO＝-4.83，R_YO＝0.786，R_ZO＝-0.173；

步驟八：根據(jù)步驟四到步驟七，獲得側(cè)窗局部有限元模型邊界上所有節(jié)點(diǎn)在XYZ方向的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)位移；

步驟九：將插值獲得的位移，加載到步驟三建立的側(cè)窗局部有限元模型邊界上，進(jìn)行強(qiáng)度分析，獲得側(cè)窗膠粘劑的最大應(yīng)力為0.497MPa，最大變形為12mm，如圖7所示；

其中，在本實(shí)施例中，仿真軟件為Patran&Nastran 2010，運(yùn)行平臺(tái)為win764bit，將位移導(dǎo)入步驟三建立的側(cè)窗局部模型，加載側(cè)窗局部模型所受的重力加速度、壓力，選擇軟件中線性分析方法對(duì)側(cè)窗局部進(jìn)行強(qiáng)度分析。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。