CAE线性分析分总成连接关系的建立方法

摘要

本发明涉及一种CAE线性分析分总成连接关系的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：1）划分总成：按照整车设计流程将线性分析模型分为①白车身②发舱盖③左和右前门④左和右后门⑤副车架⑥行李箱盖⑦前端模块⑧仪表板横梁⑨座椅九个部分；2）定义总成节点单元号段：按照步骤1）划分的总成，利用ANSA前处理软件对各总成数模进行节点和单元号段定义；3）定义各总成连接位置节点号：在各总成数模中的连接位置处建立刚性连接，并按照下述格式的节点号段对连接位置中心节点进行重新定义；将连接点节点号格式定义如下：部件1号段最小值的前两位+部件2号段最小值的前两位+节点范围；4）建立连接文件。

说明书

技术领域

本发明属于汽车制造领域，具体说是一种CAE线性分析分总成连接关系的建立方法。

背景技术

目前各个主机厂CAE线性分析已有多种分析工况需要将各总成连接到一起后进行CAE分析考察，如车身模态和刚度分析，模型状态为主车身、前端模块、副车架、仪表板横梁和前后防撞梁组成；再如车门安装状态的下垂刚度分析，需要车门安装到车身上进行分析。传统的CAE线性分析中各总成之间建立连接的过程是：将建模完成后所需的总成部分导入至前处理软件中进行安装点的逐一连接，然后约束加载进行相应的CAE分析。这种方法和做法本身没有问题，但存在以下两个关键点：1、如分析工况所需总成较多，数据一起导入后各总成之间的连接位置不好确定；2、在项目初期，如数据频繁更新，连接位置要相应的更新，容易漏掉连接点，使得模拟计算结果不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种CAE线性分析分总成连接关系的建立方法，从根本上解决了现有连接方法分析工况所需总成多，数据一起导入后各总成之间的连接位置难以确定；连接位置数据频繁更新，易漏掉连接点，模拟计算结果不准确等问题。

       本发明技术方案如下：该CAE线性分析分总成连接关系的建立方法，其技术要点是，包括以下步骤：

1）划分总成：按照整车设计流程将线性分析模型分为①白车身②发舱盖③左和右前门④左和右后门⑤副车架⑥行李箱盖⑦前端模块⑧仪表板横梁⑨座椅九个部分；

2）定义总成节点单元号段：按照步骤1）划分的总成，利用ANSA前处理软件对各总成数模进行节点和单元号段定义；将白车身节点与单元号段定义为1000000 ~ 1999999；将发舱盖节点与单元号段定义为2000000~2999999；将左前门节点与单元号段定义为3100000~3199999；将右前门节点与单元号段定义为3200000~ 3299999；将左后门节点与单元号段定义为4100000~4199999；将右后门节点与单元号段定义为4200000~4299999；将副车架节点与单元号段定义为5000000 ~5999999；将行李箱盖（或尾门）节点与单元号段定义为6000000 ~6999999；将前端模块节点与单元号段定义为7000000 ~7999999；将仪表板横梁节点与单元号段定义为8000000 ~8999999；将司机座椅节点与单元号段定义为9100000~9199999；将副司机座椅节点与单元号段定义为9200000~9299999；将后排座椅节点与单元号段定义为9300000 ~9399999；

3）定义各总成连接位置节点号：在各总成数模中的连接位置处建立刚性连接，并按照下述格式的节点号段对连接位置中心节点进行重新定义；将连接点节点号格式定义如下：部件1号段最小值的前两位+部件2号段最小值的前两位+节点范围；

4）建立连接文件：①利用UltraEdit软件建立连接文件，输入单元ID、单元属性ID、白车身连接位置节点号、副车架连接位置节点号和梁单元方向；②保证每个字符为八位；③将建立完成的文本保存为*.nas格式的文件，此时连接关系文件建立完成；将白车身模型、副车架模型与连接关系三个文件一起导入至前处理ANSA软件中即可完成总成之间的连接。其结果如表1所示其他总成之间的连接方法与之相同。

操作简单，更新快速，节省时间，不易出错，方便快捷。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

以下结合图1，通过具体实施例详细说明本发明的内容。以建立好的有限元网格模型为基础，建立各总成之间的连接文件，CAE线性分析分总成连接关系的建立方法，包括以下步骤：

1）划分总成：在CAE线性分析中，为了方便、统一管理线性分析模型，按照整车设计流程将线性分析模型分为九个部分（①白车身；②发舱盖；③左和右前门；④左和右后门（或拉门）；⑤副车架；⑥行李箱盖（或尾门）；⑦前端模块；⑧仪表板横梁；⑨座椅。将门盖系统分割为四个部分，是为了便于进行门盖单独的CAE分析），其中每一块都是独立的。

）定义总成节点单元号段：按照步骤1）划分的总成，利用ANSA前处理软件对各总成数模进行节点和单元号段定义。白车身节点与单元号段定义为1000000 ~ 1999999；发舱盖节点与单元号段定义为2000000~2999999；左前门节点与单元号段定义为3100000~3199999；右前门节点与单元号段定义为3200000~ 3299999；左后门节点与单元号段定义为4100000~4199999；右后门节点与单元号段定义为4200000~4299999；副车架节点与单元号段定义为5000000 ~5999999；行李箱盖（或尾门）节点与单元号段定义为6000000 ~6999999；前端模块节点与单元号段定义为7000000 ~7999999；仪表板横梁节点与单元号段定义为8000000 ~8999999；司机座椅节点与单元号段定义为9100000~9199999；副司机座椅节点与单元号段定义为9200000~9299999；后排座椅节点与单元号段定义为9300000 ~9399999。

）定义各总成连接位置节点号：为了便于确定连接点的归属总成，将连接点节点号格式定义如下：部件1号段最小值的前两位+部件2号段最小值的前两位+节点范围。

例如，白车身与左前门连接位置节点号定义为103101~103199，即车身10段+左前门31段+节点范围；而左前门与车身连接位置节点号则定义为：311001~311099，即左前门31段+车身10段+节点范围；车身与副车架连接位置节点号定义为105001~105099；而副车架与车身连接位置节点号则定义为501001~501099；

所有总成之间连接节点ID均有预留，可以满足不同车型的需求。在各总成数模中的连接位置处建立刚性连接，并按照上述规定的节点号段对连接位置中心节点进行重新定义。

4）建立连接文件：

以白车身与副车架连接文件的建立为例：①利用UltraEdit软件建立连接文件，输入单元ID、单元属性ID、白车身连接位置节点号、副车架连接位置节点号和梁单元方向；②保证每个字符为八位；③将建立完成的文本保存为*.nas格式的文件，此时连接关系文件建立完成。此连接文件可适用不同车型，对于连接文件中多余项，可以在前面加“$”注释掉。将白车身模型、副车架模型与连接关系三个文件一起导入至前处理ANSA软件中即可完成总成之间的连接。其结果如表1所示其他总成之间的连接方法与之相同。

表1

在此基础上对模型施加载荷和约束及分析步的定义，利用MSC.Nastran软件进行线性分析，并进行模型调试及后处理结果查看与分析，如表2所示。

表2边界条件及计算结果示意

综上所述，即可高效便捷的实现各总成之间的连接，达到节省时间，降低出错率目的。