CN106446451A - 一种基于有限元法的抗凹性分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于有限元法的抗凹性分析方法及装置，该方法包括：S1：获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；S2：在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；S3：并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；S4：针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。采用本发明实施例提供的有限元法的抗凹性分析方法对车辆的外覆盖件的抗凹性进行分析，能够精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，而且在轻量化设计中只需要在加载点处贴胶片进行结构加强，有利于车辆的轻量化设计。
Description
技术领域
本发明实施例涉及可靠性分析技术领域，尤其涉及一种基于有限元法的抗凹性分析方法及装置。
背景技术
抗凹陷性能(简称抗凹性)是指车身外表零件抵抗外加负荷在其表面产生压痕的能力。经济型车辆的外覆盖件容易发生抗凹性不足问题，其直观表现为车身外表面质地发软，影响用户感受，并且车身外表面易在外力作用下产生压痕，影响外观且易损伤锈蚀。有限元技术是预测和优化抗凹性的重要工具，利用有限元法，在车型开发的早期即可识别出外覆盖的抗凹性能薄弱部位并给出优化方向。
抗凹性有限元分析首先需要确定零件有限元模型上的加载点，然后在加载点建立压头模型进行接触分析。因为进行一次抗凹性分析的建模工作量较大，其非线性求解也需要消耗较多机时，所以通常每一个外覆盖件只能选取5-10个加载点进行分析。加载点的选取通常是依据工程人员的经验，采用的是均布压强法和均布体积力法，即对外覆盖件施加均布压强或均布体积力然后找出位移较大的区域。然而，这种方法所筛选出的薄弱点并不能保证覆盖整个零件表面抗凹性能最差的区域，导致分析结论和优化方案有可能发生误差。另一方面，在轻量化设计中，抗凹性实际与轻量化为一对矛盾，采用现有的抗凹性有限元分析方法(例如均布压强法和均布体积力法)获得结果后，只能在薄弱部位采取大面积贴胶片等方式进行结构加强，降低轻量化设计的实际效果。
在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有的对外覆盖件的抗凹性分析方法不能精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，导致只能在薄弱部位采取大面积贴胶片等方式进行结构加强，这降低轻量化设计的实际效果。
发明内容
本发明实施例提供一种基于有限元法的抗凹性分析方法及装置，用以解决现有技术中对外覆盖件的抗凹性分析方法不能精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，导致只能在薄弱部位采取大面积贴胶片等方式进行结构加强，降低轻量化设计的实际效果的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种基于有限元法的抗凹性分析方法，包括：
获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；
在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；
并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；
针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
可选地，所述在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移包括：
在所述受力面上选取预设数量的试探点，使得每一试探点和与其相邻的试探点之间的距离为预设距离；
针对每一试探点，施加所述第一法向载荷，采用线性有限元分析法分析每一试探点在所述第一法向载荷作用下产生的最大法向位移。
可选地，所述针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格包括：
针对每一加载点，建立压头模型和接触关系，在每一加载点的压头处施加第二法向载荷，采用非线性有限元分析法分析加载点在第二法向载荷作用下产生的法向位移，并获取第二法向载荷随加载点的法向位移的变化曲线，作为加载点所在区域的刚度曲线；
根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
可选地，所述根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格包括：
若判定刚度曲线中的加载曲线的斜率小于预设斜率、第二法向载荷为零时，加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形，且加载曲线中不存在失稳区间，则判定加载点所在区域的抗凹性合格，否则，判定加载点所在区域的抗凹性不合格。
可选地，所述加载点的总个数根据所述受力面的尺寸确定。
本发明实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法，在要进行抗凹性分析的受力面上选取预设数量的试探点，这些试探点遍布在受力面上，通过对每个试探点加载预设大小的第一法向载荷，判断在第一法向载荷作用下，试探点发生的最大法向位移，选取最大法向位移大于预设位移的试探点作为加载点，能够精准的定位到受力面上抗凹性最薄弱的点作为加载点。通过有限元法对加载点进行分析，得到各个加载点所在区域的刚度曲线，通过刚度曲线分析出加载点所在区域的抗凹性是否合格。由于本方法中的加载点是受力面中的抗凹性薄弱的点，在轻量化设计中，只需要在加载点处贴胶片进行结构加强即可，而不需要大面积贴胶片，有利于轻量化设计。采用本发明实施例提供的有限元法的抗凹性分析方法对车辆的外覆盖件的抗凹性进行分析，能够精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，而且在轻量化设计中只需要在加载点处贴胶片进行结构加强，有利于车辆的轻量化设计。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于有限元法的抗凹性分析装置，包括：
获取模块，用于获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；
分析模块，用于在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；
选取模块，用于并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；
处理模块，用于针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
可选地，所述分析模块包括：
设置单元，用于在所述受力面上选取预设数量的试探点，使得每一试探点和与其相邻的试探点之间的距离为预设距离；
分析单元，用于针对每一试探点，施加所述第一法向载荷，采用线性有限元分析法分析每一试探点在所述第一法向载荷作用下产生的最大法向位移。
可选地，所述处理模块包括：
处理单元，用于针对每一加载点，建立压头模型和接触关系，在每一加载点的压头处施加第二法向载荷，采用非线性有限元分析法分析加载点在第二法向载荷作用下产生的法向位移，并获取第二法向载荷随加载点的法向位移的变化曲线，作为加载点所在区域的刚度曲线；
判断单元，用于根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
可选地，所述判断单元还用于若判定刚度曲线中的加载曲线的斜率小于预设斜率、第二法向载荷为零时，加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形，且加载曲线中不存在失稳区间，则判定加载点所在区域的抗凹性合格，否则，判定加载点所在区域的抗凹性不合格。
可选地，所述加载点的总个数根据所述受力面的尺寸确定。
本发明实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置，获取模块获取欲进行抗凹性分析的受力面后，分析模块在要进行抗凹性分析的受力面上选取预设数量的试探点，这些试探点遍布在受力面上，选取模块通过对每个试探点加载预设大小的第一法向载荷，判断在第一法向载荷作用下，试探点发生的最大法向位移，选取最大法向位移大于预设位移的试探点作为加载点，能够精准的定位到受力面上抗凹性最薄弱的点作为加载点。处理模块通过有限元法对加载点进行分析，得到各个加载点所在区域的刚度曲线，通过刚度曲线分析出加载点所在区域的抗凹性是否合格。由于本装置中的加载点是受力面中的抗凹性薄弱的点，在轻量化设计中，只需要在加载点处贴胶片进行结构加强即可，而不需要大面积贴胶片，有利于轻量化设计。采用本发明实施例提供的有限元法的抗凹性分析装置对车辆的外覆盖件的抗凹性进行分析，能够精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，而且在轻量化设计中只需要在加载点处贴胶片进行结构加强，有利于车辆的轻量化设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法的流程示意图；
图3为本发明另一实施例提供的汽车的前罩外板上试探点选取的示意图；
图4为本发明另一实施例提供的对汽车的前罩外板上的试探点施加第一法向载荷的示意图；
图5为本发明另一实施例提供的对汽车的前罩外板上的加载点加载第二法向载荷的示意图；
图6为本发明另一实施例提供的汽车的前罩外板上的加载点的加载曲线图；
图7为本发明另一实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置的结构框图；
图8为本发明另一实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置的结构框图；
图9为本发明另一实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本实施例的基于有限元法的抗凹性分析方法的流程示意图，该方法包括：
S1：获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；
S2：在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；
S3：并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；
S4：针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
需要说明的是，本实施例中的待检测工件指的是需要进行抗凹性分析的零部件或者产品，例如，车辆的外覆盖件、车辆的顶盖或者车辆的门。由于待检测工件的受力面通常会受到冲击力、压力等，为了了解产品对这些外力的抵抗力，通常需要对产品上的待检测工件中容易受到这些外力作用的面，也就是受力面，进行抗凹性分析，例如，对车辆的外覆盖件进行抗凹性分析，以了解车辆的外覆盖件对外力的抵抗能力，从而了解整个车辆的性能。
试探点是受力面上选取的若干个点，通常密集地分布在受力面上，例如，每个试探点和与其相邻的试探点之间的距离控制在在50-80mm，以使得通过对试探点进行检验，能够找到受力面上的承受外力能力最薄弱的点，作为加载点。需要说明的是，第一法向载荷是作用在试探点上的载荷力，方向垂直于过试探点且和受力面相切的平面。最大法向位移是试探点在第一载荷作用下，沿着第一载荷方向上的发生的位移的最大值。
本实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法，在要进行抗凹性分析的受力面上选取预设数量的试探点，这些试探点遍布在受力面上，通过对每个试探点加载预设大小的第一法向载荷，判断在第一法向载荷作用下，试探点发生的最大法向位移，选取最大法向位移大于预设位移的试探点作为加载点，能够精准的定位到受力面上抗凹性最薄弱的点作为加载点。通过有限元法对加载点进行分析，得到各个加载点所在区域的刚度曲线，通过刚度曲线分析出加载点所在区域的抗凹性是否合格。由于本方法中的加载点是受力面中的抗凹性薄弱的点，在轻量化设计中，只需要在加载点处贴胶片进行结构加强即可，而不需要大面积贴胶片，有利于轻量化设计。采用本实施例提供的有限元法的抗凹性分析方法对车辆的外覆盖件的抗凹性进行分析，能够精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，而且在轻量化设计中只需要在加载点处贴胶片进行结构加强，有利于车辆的轻量化设计。
在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例包括：
S1：获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；
S21：在所述受力面上选取预设数量的试探点，使得每一试探点和与其相邻的试探点之间的距离为预设距离；
S22：针对每一试探点，施加所述第一法向载荷，采用线性有限元分析法分析每一试探点在所述第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；
S3：并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；
S4：针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
本实施例提供的方法中，步骤S1、S3和S4分别和以上实施例中的步骤S1、S3和S4相同，不同的是本实施例中从受力面中分析各个试探点承受外力的能力采用了步骤S21和步骤S22。
具体来说，本实施例中，试探点需要遍布于受力面，以便能够通过对试探点的检测找到受力面上的薄弱点，通常需要使得各个试探点和与其相邻的试探点的距离保持为预设距离，预设距离优选为50-80mm。在相同大小的第一方向载荷作用下，发生的最大法向位移越大，则承受力的能力越薄弱。
作为具体的示例，本实施例对汽车前罩外板进行抗凹性分析，在有限元前处理软件中建立汽车前罩外板有限元模型，在前罩外板(也就是受力面)上选取试探点，使得每个试探点和与其相邻的试探点之间的间距为80mm。当然，选取试探点的过程中，可以根据前罩外板在实际应用中的固定外置和受力特征，避开用于固定前罩外板的安装位置以及前罩外板的边缘区域(按照经验，前罩外板的边缘区域不是抗凹性薄弱的部位)。图3是在前罩外板301上的设置的试探点302的分布图，本实施例中的前罩外板上共设置了149个试探点302。然后，如图4所示，在有限元前处理软件中，针对每个试探点302，分别施加100N大小的法向载荷。约束前罩锁扣401和铰链螺栓孔402，建立线性有限元分析步。一共建立149个分析步，可理解的是，该操作可采用批处理方式完成。
建立了分析步后，提交求解，即可得到每个试探点的最大法向位移。因为是线性求解，且每个分析步都是相同的约束条件，仅载荷加载位置和方向不同，所以有限元总体刚度阵只集成和分解一次就能求解全部149个分析步，所需计算时间也较短。
可理解的是，为了找到这149个试探点中的薄弱点，可以设置一个预设位移，将最大法向位移大于预设位移的试探点作为加载点，当然也可以采用排序的方式找到最大法向位移最大的几个试探点作为加载点。例如，从以上得到的结果文件中提取出各试探点的节点编号和法向位移，导入Excel。在Excel中按照法向位移从大到小排序，找出前罩外板上法向位移最大的10个试探点，作为压头接触分析的加载点。按这种方法筛选出的10个加载点通常可以涵盖前罩外板最薄弱的部位。
本实施例提供了一种在受力面上设置试探点的方法以及从试探点中选取加载点的方法，由于试探点遍布于整个受力面，且各个试探点和与其相邻的试探点之间的距离较近，所以通过试探点的检测能够精准地找到受力面上的薄弱点。
在以上各个实施例的基础上，本实施例提供的方法中，所述步骤S4包括：
针对每一加载点，建立压头模型和接触关系，在每一加载点的压头处施加第二法向载荷，采用非线性有限元分析法分析加载点在第二法向载荷作用下产生的法向位移，并获取第二法向载荷随加载点的法向位移的变化曲线，作为加载点所在区域的刚度曲线；
根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
具体地，所述根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格包括：
若判定刚度曲线中的加载曲线的斜率小于预设斜率、第二法向载荷为零时，加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形，且加载曲线中不存在失稳区间，则判定加载点所在区域的抗凹性合格，否则，判定加载点所在区域的抗凹性不合格。
进一步地，所述加载点的总个数根据所述受力面的尺寸确定。
需要说明的是，第二法向载荷是作用在加载点上的载荷力，方向垂直于过加载点且和受力面相切的平面。针对每一个加载点，通过有限元分析得到该加载点所在区域的刚度曲线，通过刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格，只有当选取的所有加载点所在区域的抗凹性合格后，整个待检测工件上的受力面的抗凹性才合格。
刚度曲线指的是在有限元分析过程中，加载在加载点上的第二载荷随着加载点法向位移的变化曲线。刚度曲线包括加载曲线和卸载曲线。失稳区间指的是加载曲线上出现的斜率突然增大的区间，在该区间中，在第二载荷的增加速度不变的情况下，加载点的法向位移突然增大。为了能够对受力面的抗凹性进行全面的评价，受力面越大，加载点的总个数越多。
例如，对汽车的前罩外板上选取的加载点进行抗凹性分析，如图5所示，对各个加载点分别建立压头模型，建立压头和前罩外板间的接触关系。约束前罩锁扣401和铰链螺栓孔402，对压头施加法向力，从0逐步增加至100N再卸载至0N，建立非线性分析步，完成各种分析参数的设置。然后进行非线性有限元求解，得到压头法向力(第二法向载荷)随压头法向位移(加载点的法向位移)的变化曲线，即外板上该加载点所在区域的刚度曲线，如图6所示。图6示出了该前罩外板上的一个加载点的加载曲线，有图6可以看出，该加载曲线平稳过渡，没有发生突变的区间，也就是说，在对加载点施加一定的载荷时，加载点产生发生过大的法向位移，也就是说没有产生过大的变形。该加载曲线中也没有斜率突然增大的区间，说明该加载曲线中也不存在失稳区间。另外，结合卸载曲线，还可以查看卸载后的残余变形量。如果当第二法向载荷为零时，若加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形，说明残余变形小于预设残余变形，加载点所在区域没有明显压痕出现。当加载点所在区域同时满足加载曲线的斜率小于预设斜率、第二法向载荷为零时，加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形、加载曲线中不存在失稳区间时，可以判定该加载点所在区域的抗凹性合格。当前罩外板上所有的加载点上的抗凹性均合格时，判定该前罩外板的抗凹性合格。
图7示出了本实施例的基于有限元法的抗凹性分析装置700结构示意图，包括获取模块701、分析模块702、选取模块703和处理模块704，其中，
获取模块701，用于获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；
分析模块702，用于在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；
选取模块703，用于并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；
处理模块704，用于针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
本实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置700适用于以上实施例对应的基于有限元法的抗凹性分析方法，在此不再赘述。
本实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置700，获取模块701获取欲进行抗凹性分析的受力面后，分析模块702在要进行抗凹性分析的受力面上选取预设数量的试探点，这些试探点遍布在受力面上，选取模块703通过对每个试探点加载预设大小的第一法向载荷，判断在第一法向载荷作用下，试探点发生的最大法向位移，选取最大法向位移大于预设位移的试探点作为加载点，能够精准的定位到受力面上抗凹性最薄弱的点作为加载点。处理模块704通过有限元法对加载点进行分析，得到各个加载点所在区域的刚度曲线，通过刚度曲线分析出加载点所在区域的抗凹性是否合格。由于本装置中的加载点是受力面中的抗凹性薄弱的点，在轻量化设计中，只需要在加载点处贴胶片进行结构加强即可，而不需要大面积贴胶片，有利于轻量化设计。采用本实施例提供的有限元法的抗凹性分析装置对车辆的外覆盖件的抗凹性进行分析，能够精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，而且在轻量化设计中只需要在加载点处贴胶片进行结构加强，有利于车辆的轻量化设计。
进一步地，如图8所示，本实施例中提供的有限元法的抗凹性分析装置700中包含的获取模块701、选取模块703和处理模块704分别与上述实施例中的获取模块701、选取模块703和处理模块704相同的，不同的是，本实施例中的分析模块702包括设置单元801和分析单元802，其中：
设置单元801，用于在所述受力面上选取预设数量的试探点，使得每一试探点和与其相邻的试探点之间的距离为预设距离；
分析单元802，用于针对每一试探点，施加所述第一法向载荷，采用线性有限元分析法分析每一试探点在所述第一法向载荷作用下产生的最大法向位移。
本实施例中的设置单元801在受力面上设置试探点，由于试探点遍布于整个受力面，且各个试探点和与其相邻的试探点之间的距离较近，所以通过试探点的检测能够精准地找到受力面上的薄弱点。分析单元802对每一个试探点加载第一法向载荷，分析出每一试探点在第一法向载荷作用下的最大法向位移，为加载点的选取提供了依据。
进一步地，所述处理模块包括：
处理单元，用于针对每一加载点，建立压头模型和接触关系，在每一加载点的压头处施加第二法向载荷，采用非线性有限元分析法分析加载点在第二法向载荷作用下产生的法向位移，并获取第二法向载荷随加载点的法向位移的变化曲线，作为加载点所在区域的刚度曲线；
判断单元，用于根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
具体地，所述判断单元还用于若判定刚度曲线中的加载曲线的斜率小于预设斜率、第二法向载荷为零时，加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形，且加载曲线中不存在失稳区间，则判定加载点所在区域的抗凹性合格，否则，判定加载点所在区域的抗凹性不合格。
进一步地，所述加载点的总个数根据所述受力面的尺寸确定。
采用本实施例提供的有限元法的抗凹性分析装置对车辆的外覆盖件的抗凹性进行分析，能够精准的识别出外覆盖件上的薄弱点，而且在轻量化设计中只需要在加载点处贴胶片进行结构加强，有利于车辆的轻量化设计。
上述实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置的原理和技术效果与对应的方法实施例相同，在此不再赘述。
图9示出了本发明实施例提供的基于有限元法的抗凹性分析装置的电子设备的实体结构示意图，该电子设备包括：处理器(processor)901、存储器(memory)902、通信接口(Communications Interface)903和总线904，其中，处理器901，存储器902，通信接口903，通过总线904完成相互间的通信。通信接口903可以用于该基于有限元法的抗凹性分析装置的电子设备和其它电子设备之间的信息传输。
所述处理器901用于调用所述存储器902中的程序指令，以执行上述各基于有限元法的抗凹性分析装置所对应的方法实施例所提供的方法，例如包括：S1：获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；S2：在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；S3：并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；S4：针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1：获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；S2：在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；S3：并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；S4：针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1：获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；S2：在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；S3：并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；S4：针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于有限元法的抗凹性分析方法，其特征在于，包括：
获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；
在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；
并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；
针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移包括：
在所述受力面上选取预设数量的试探点，使得每一试探点和与其相邻的试探点之间的距离为预设距离；
针对每一试探点，施加所述第一法向载荷，采用线性有限元分析法分析每一试探点在所述第一法向载荷作用下产生的最大法向位移。
3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格包括：
针对每一加载点，建立压头模型和接触关系，在每一加载点的压头处施加第二法向载荷，采用非线性有限元分析法分析加载点在第二法向载荷作用下产生的法向位移，并获取第二法向载荷随加载点的法向位移的变化曲线，作为加载点所在区域的刚度曲线；
根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
4.根据权利要求3中所述的方法，其特征在于，所述根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格包括：
若判定刚度曲线中的加载曲线的斜率小于预设斜率、第二法向载荷为零时，加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形，且加载曲线中不存在失稳区间，则判定加载点所在区域的抗凹性合格，否则，判定加载点所在区域的抗凹性不合格。
5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述加载点的总个数根据所述受力面的尺寸确定。
6.一种基于有限元法的抗凹性分析装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待检测工件上欲进行抗凹性分析的受力面；
分析模块，用于在所述受力面上选取预设数量的试探点，分析每一试探点在预设大小的第一法向载荷作用下产生的最大法向位移；
选取模块，用于并选取最大法向位移大于预设位移的至少一个试探点，作为加载点；
处理模块，用于针对每一加载点，分析得到加载点所在区域的刚度曲线，根据刚度曲线分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
7.根据权利要求6中所述的装置，其特征在于，所述分析模块包括：
设置单元，用于在所述受力面上选取预设数量的试探点，使得每一试探点和与其相邻的试探点之间的距离为预设距离；
分析单元，用于针对每一试探点，施加所述第一法向载荷，采用线性有限元分析法分析每一试探点在所述第一法向载荷作用下产生的最大法向位移。
8.根据权利要求6中所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
处理单元，用于针对每一加载点，建立压头模型和接触关系，在每一加载点的压头处施加第二法向载荷，采用非线性有限元分析法分析加载点在第二法向载荷作用下产生的法向位移，并获取第二法向载荷随加载点的法向位移的变化曲线，作为加载点所在区域的刚度曲线；
判断单元，用于根据刚度曲线中的加载曲线的斜率、由刚度曲线中的加载曲线和卸载曲线确定的卸载后的残余变形以及加载曲线是否存在失稳区间分析加载点所在区域的抗凹性是否合格。
9.根据权利要求8中所述的装置，其特征在于，所述判断单元还用于若判定刚度曲线中的加载曲线的斜率小于预设斜率、第二法向载荷为零时，加载曲线和卸载曲线的横坐标差值的绝对值小于预设残余变形，且加载曲线中不存在失稳区间，则判定加载点所在区域的抗凹性合格，否则，判定加载点所在区域的抗凹性不合格。
10.根据权利要求6中所述的装置，其特征在于，所述加载点的总个数根据所述受力面的尺寸确定。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107084654A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-08-22 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种雷达罩静力试验加载点确定方法 |
| CN109948300A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-28 | 威马智慧出行科技（上海）有限公司 | 汽车侧门外板抗凹性能的分析方法及装置 |
| CN111400825A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-10 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 一种抗凹性能仿真方法、装置、存储介质和计算机设备 |
| CN113281168A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-20 | 云度新能源汽车有限公司 | 一种汽车用碳纤维配件坚固性检测方法 |
| CN114858388A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-05 | 中国飞机强度研究所 | 一种飞机振动疲劳测试试验中动载荷加载点确定方法 |
| CN115130208A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-30 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种连接组件、连接组件的刚度校核方法和装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104573175A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-29 | 华晨汽车集团控股有限公司 | 一种用于对车身顶盖抗凹刚度进行cae分析的方法 |
| CN104866634A (zh) * | 2014-02-21 | 2015-08-26 | 广州汽车集团股份有限公司 | 车身外覆盖件外板抗凹性仿真分析方法 |
-
2016
- 2016-10-18 CN CN201610907487.0A patent/CN106446451A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104866634A (zh) * | 2014-02-21 | 2015-08-26 | 广州汽车集团股份有限公司 | 车身外覆盖件外板抗凹性仿真分析方法 |
| CN104573175A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-29 | 华晨汽车集团控股有限公司 | 一种用于对车身顶盖抗凹刚度进行cae分析的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宋凯等: "基于可变工况的车身覆盖件抗凹性全流程优化方法", 《机械科学与技术》 * |
| 苏占龙等: "汽车覆盖件CAE抗凹分析流程自动化系统研究", 《机电工程》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107084654A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-08-22 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种雷达罩静力试验加载点确定方法 |
| CN109948300A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-28 | 威马智慧出行科技（上海）有限公司 | 汽车侧门外板抗凹性能的分析方法及装置 |
| CN111400825A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-10 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 一种抗凹性能仿真方法、装置、存储介质和计算机设备 |
| CN113281168A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-20 | 云度新能源汽车有限公司 | 一种汽车用碳纤维配件坚固性检测方法 |
| CN115130208A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-30 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种连接组件、连接组件的刚度校核方法和装置 |
| CN114858388A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-05 | 中国飞机强度研究所 | 一种飞机振动疲劳测试试验中动载荷加载点确定方法 |
| CN114858388B (zh) * | 2022-07-05 | 2022-10-28 | 中国飞机强度研究所 | 一种飞机振动疲劳测试试验中动载荷加载点确定方法 |
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