CN111797472A - 一种副车架连接点刚度cae仿真自动化建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，准备副车架连接点坐标及局部坐标系方向坐标的excel模板文件；准备副车架网格模型，副车架网格模型中包含刚度计算节点集合以及约束节点集合；判断excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中刚度计算节点集合中的节点的坐标匹配关系，对匹配成功的连接点，按照excel模板要求自动建立连接点局部坐标系；自动沿连接点局部坐标系方向施加单位载荷；判断副车架网格模型中约束节点集合中的节点及节点名称，根据节点名称自动施加约束；生成副车架连接点刚度有限元计算文件。

Description

一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法
技术领域
本发明涉及一种CAE仿真自动化建模方法,具体涉及副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法,属于CAE仿真领域。
背景技术
底盘副车架设计开发过程中，副车架连接点刚度是必须满足的性能指标之一。
副车架连接点刚度分析时，需要手动建立多个局部坐标系，并在局部坐标系三个平动方向上施加单位载荷。
副车架连接点刚度是局部坐标系下的刚度，并且局部坐标系与相应位置的衬套局部坐标系保持一致，这就要求建立副车架连接点刚度有限元模型时，副车架的每一个连接点首先建立一个规定好方向的局部坐标系(与连接点位置的衬套局部坐标系方向一致)，加载过程中需要在每个局部坐标系的X、Y、Z方向上施加单位载荷。如果一个副车架有8个连接点，需要手动建立8个局部坐标系，24个单位载荷的施加。手动建模费时费力，且容易出错。
发明内容
为了解决现有技术副车架连接点刚度分析时，需要手动建立多个局部坐标系，并在局部坐标系三个平动方向上施加单位载荷，操作费时费力，且容易出错的问题，本发明提供一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，基于TCL脚本语言，利用连接点坐标及局部坐标系方向坐标excel模板，实现副车架所有连接点刚度CAE分析自动化建模，极大提高工作效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，包括如下步骤：
第一步，准备副车架连接点坐标及局部坐标系方向坐标的excel模板文件；
第二步，准备副车架网格模型，副车架网格模型中包含刚度计算节点集合以及约束节点集合；
第三步，判断excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中刚度计算节点集合中的节点的坐标匹配关系，对匹配成功的连接点，按照excel模板要求自动建立连接点局部坐标系；
第四步，自动沿步骤三建立的连接点局部坐标系方向施加单位载荷；
第五步，判断副车架网格模型中约束节点集合中的节点及节点名称，根据节点名称自动施加约束；
第六步，生成副车架连接点刚度有限元计算文件。
进一步地，所述一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法是基于TCL(ToolCommand Language)脚本语言实现的。
进一步地，所述第一步的excel模板文件中包含所有连接点坐标及连接点处局部坐标系方向，轴向为局部坐标系Z向，径向为局部坐标系X向，Y向遵循右手螺旋定则。
进一步地，所述第二步副车架网格模型中，刚度计算节点集合中包含所有要计算连接点刚度的节点。
进一步地，所述第二步副车架网格模型中，约束节点集合中包含所有要施加约束的节点。
进一步地，所述第三步中，匹配成功是指：判断excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中节点的坐标匹配程度，位置一致或者距离容差小于预定容差。
更进一步地，所述位置一致是指excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中节点坐标之间的距离为零。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，基于TCL脚本语言，利用连接点坐标及局部坐标系方向坐标excel模板，实现副车架所有连接点刚度CAE分析自动化建模，极大提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法流程图；
图2为本发明实施例副车架连接点及局部坐标系示意图；
图中:
1-下控制臂前连接点；
2-下控制臂后连接点；
3-稳定杆连接点；
4-转向机连接点；
5-动力总成连接点；
6-车身连接点。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如图1所示，一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，包括如下步骤：
第一步，准备副车架连接点坐标及局部坐标系方向坐标的excel模板文件；
第二步，准备副车架网格模型，副车架网格模型中包含刚度计算节点集合以及约束节点集合；
第三步，判断excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中刚度计算节点集合中的节点的坐标匹配关系，对匹配成功的连接点，按照excel模板要求自动建立连接点局部坐标系；
第四步，自动沿步骤三建立的连接点局部坐标系方向施加单位载荷；
第五步，判断副车架网格模型中约束节点集合中的节点及节点名称，根据节点名称自动施加约束；
第六步，生成副车架连接点刚度有限元计算文件。
进一步地，所述一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法是基于TCL(ToolCommand Language)脚本语言实现的。
进一步地，所述第一步的excel模板文件中包含所有连接点坐标及连接点处局部坐标系方向，轴向为局部坐标系Z向，径向为局部坐标系X向，Y向遵循右手螺旋定则。
进一步地，所述第二步副车架网格模型中，刚度计算节点集合中包含所有要计算连接点刚度的节点。
进一步地，所述第二步副车架网格模型中，约束节点集合中包含所有要施加约束的节点。
进一步地，所述第三步中，匹配成功是指：判断excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中节点的坐标匹配程度，位置一致或者距离容差小于预定容差。
更进一步地，所述位置一致是指excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中节点坐标之间的距离为零。
实施例
如图2所示，以某车型副车架为图例，详细介绍副车架连接点刚度自动化建模的步骤。
S1.准备副车架连接点坐标及局部坐标系方向坐标excel模板，如表1所示。模板中包含副车架所有连接点坐标以及连接点处局部坐标系方向，轴向为局部坐标系Z向，径向为局部坐标系X向，Y向遵循右手螺旋定则。
表1连接点坐标及局部坐标方向模板
Figure BDA0002554865730000051
S2.导入excel模板文件。
S3.准备副车架网格模型，网格模型中要包含两个节点Set集合，其中一个节点Set集合是所有副车架连接点的集合，用于自动化建立局部坐标系及施加单位载荷。另外一个节点Set集合是所有约束点的集合，用于自动化施加边界条件。副车架连接点及局部坐标系示意图如图2所示。
S4.程序判断excel模板文件中的连接点坐标与副车架网格模型中节点Set集合中包含的节点坐标匹配关系，当两个节点距离为零即位置重合或者两个节点距离小于设定的容差时，在相应位置建立局部坐标系，并施加单位载荷。程序根据另外一个节点Set集合的名称以及所包含的节点，自动施加边界条件。
S5.生成副车架连接点刚度有限元计算模型。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，准备副车架连接点坐标及局部坐标系方向坐标的excel模板文件；
第二步，准备副车架网格模型，副车架网格模型中包含刚度计算节点集合以及约束节点集合；
第三步，判断excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中刚度计算节点集合中的节点的坐标匹配关系，对匹配成功的连接点，按照excel模板要求自动建立连接点局部坐标系；
第四步，自动沿步骤三建立的连接点局部坐标系方向施加单位载荷；
第五步，判断副车架网格模型中约束节点集合中的节点及节点名称，根据节点名称自动施加约束；
第六步，生成副车架连接点刚度有限元计算文件。
2.如权利要求1所述的一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，所述一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法是基于TCL脚本语言实现的。
3.如权利要求1所述的一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，所述第一步的excel模板文件中包含所有连接点坐标及连接点处局部坐标系方向，轴向为局部坐标系Z向，径向为局部坐标系X向，Y向遵循右手螺旋定则。
4.如权利要求1所述的一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，所述第二步副车架网格模型中，刚度计算节点集合中包含所有要计算连接点刚度的节点。
5.如权利要求1所述的一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，所述第二步副车架网格模型中，约束节点集合中包含所有要施加约束的节点。
6.如权利要求1所述的一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，所述第三步中，匹配成功是指：判断excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中节点的坐标匹配程度，位置一致或者距离容差小于预定容差。
7.如权利要求6所述的一种副车架连接点刚度CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，所述位置一致是指excel模板文件中连接点坐标与副车架网格模型中节点坐标之间的距离为零。
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