CN112100807B - 一种二力杆屈曲cae仿真自动化建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种二力杆屈曲CAE仿真自动化建模方法。本发明采用TCL脚本语言，通过固化二力杆件两个端点以及局部坐标系Z向节点SET集合名称及标准化输出模板文件的方法，程序识别节点名称，在指定的节点处建立局部坐标系，在指定的节点处施加轴向载荷，在指定的节点处施加约束，对指定的节点沿着局部坐标系Z向施加1.5mm强制位移，调用屈曲及后屈曲分析标准输出模板，从而实现二力杆件屈曲及偏心屈曲两个计算文件的自动化生成，极大提高工作效率。解决了现有手动建模至少需要完成7个动作，才能形成二力杆件屈曲及偏心屈曲计算文件，费时费力，且容易出错的问题。

Description

一种二力杆屈曲CAE仿真自动化建模方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种二力杆屈曲CAE仿真自动化建模方法。
背景技术
底盘稳定杆连杆、减振器叉、控制臂等呈二力杆形式的结构，在满足强度耐久性能的同时，还要满足压杆稳定性，即二力杆件的屈曲载荷应该大于实际工作中承受的最大载荷。然而，二力杆屈曲时，需要按照指定规则建立局部坐标系、沿着指定方向施加载荷、两个端点需要施加不同自由度的约束、计算屈曲分析的同时，还要计算偏心屈曲，操作费时费力，且容易出错。
二力杆件屈曲仿真传统的建模过程是：①划分二力杆件网格(六面体或者二阶四面体)及赋予属性；②二力杆的一端建立局部坐标系；③二力杆的另一端施加轴向(二力杆两个端点连线方向)压缩载荷；④二力杆的两端施加自由度约束；⑤设置屈曲分析的输出，形成二力杆件轴向压缩屈曲计算文件；⑥将施加载荷一端沿着局部坐标系Z向移动1.5mm；⑦压缩载荷的方向调整为端点移动后两点连线方向，形成偏心屈曲计算文件。传统手动建模至少需要完成7个动作，才能形成二力杆件屈曲及偏心屈曲计算文件。手动建模费时费力，且容易出错。
发明内容
本发明提供了一种二力杆屈曲CAE仿真自动化建模方法，该建模方法基于TCL脚本语言，通过固化所有二力杆件节点Set集合名称及标准化输出模板文件的方法,实现二力杆件屈曲及偏心屈曲CAE分析自动化建模，极大提高工作效率，解决了现有手动建模至少需要完成7个动作，才能形成二力杆件屈曲及偏心屈曲计算文件，费时费力，且容易出错的问题。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种二力杆屈曲CAE仿真自动化建模方法，该建模方法包括以下步骤
步骤一、手动准备二力杆件网格及属性模型；
步骤二、建立3个节点Set集合，每个集合中只包含一个节点，节点集合的名称分别为：nodeset_load1、nodeset_spc2、nodeset_systemz3；
步骤三、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_spc的集合，以此集合中所包含的节点为局部坐标系原点，以nodeset_load1节点集合中所包含的节点为局部坐标系X轴4，以nodeset_systemz3节点集合中所包含的节点为局部坐标系Z轴5；
步骤四、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load1的集合，在此集合所包含的节点上沿着局部坐标系X轴负向施加载荷6；
步骤五、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load1和nodeset_spc2的集合，在nodeset_load1集合所包含的节点上施加自由度约束，在nodeset_spc2集合所包含的节点上施加自由度约束；
步骤六、程序在模型中自动识别集合名称为nodeset_load1的集合，此集合所包含的节点沿着局部坐标系Z轴施加强制位移；
步骤七、程序调用二力杆件屈曲及偏心屈曲输出标准模板，结合步骤一—步骤六完成的网格、属性及边界条件模型，自动形成二力杆件屈曲及偏心屈曲两个*.inp计算文件。
所述步骤四中在nodeset_load1的集合所包含的节点上沿着局部坐标系X轴负向施加的载荷6为100000N。
所述步骤五中在nodeset_load1集合所包含的节点上施加的自由度约束方向为2-3。
所述步骤五中在nodeset_spc2集合所包含的节点上施加的自由度约束方向为1-4。
所述步骤六中nodeset_load1的集合所包含的节点沿着局部坐标系Z轴施加的强制位移为1.5mm。
本发明的有益效果为：
本发明采用TCL脚本语言，通过固化二力杆件两个端点以及局部坐标系Z向节点SET集合名称及标准化输出模板文件的方法，程序识别节点名称，在指定的节点处建立局部坐标系，在指定的节点处施加轴向载荷，在指定的节点处施加约束，对指定的节点沿着局部坐标系Z向施加1.5mm强制位移，调用屈曲及后屈曲分析标准输出模板，从而实现二力杆件屈曲及偏心屈曲两个计算文件的自动化生成，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为二力杆屈曲及偏心屈曲模型示意图；
图2为二力杆屈曲计算模型示意图.
图中：1、nodeset_load；
2、nodeset_spc；
3、nodeset_systemz；
4、局部坐标系X轴；
5、局部坐标系Z轴；
6、载荷。
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。
一种二力杆屈曲CAE仿真自动化建模方法，该建模方法包括以下步骤：
步骤一、手动准备二力杆件网格及属性模型；
步骤二、建立3个节点Set集合，每个集合中只包含一个节点，节点集合的名称分别为：nodeset_load1、nodeset_spc2、nodeset_systemz3；
步骤三、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_spc的集合，以此集合中所包含的节点为局部坐标系原点，以nodeset_load1节点集合中所包含的节点为局部坐标系X轴4，以nodeset_systemz3节点集合中所包含的节点为局部坐标系Z轴5；
步骤四、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load1的集合，在此集合所包含的节点上沿着局部坐标系X轴负向施加100000N载荷6；
步骤五、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load1和nodeset_spc2的集合，在nodeset_load1集合所包含的节点上施加2-3方向自由度约束，在nodeset_spc2集合所包含的节点上施加1-4方向自由度约束；
步骤六、程序在模型中自动识别集合名称为nodeset_load1的集合，此集合所包含的节点沿着局部坐标系Z轴施加1.5mm强制位移；
步骤七、程序调用二力杆件屈曲及偏心屈曲输出标准模板，结合步骤一—步骤六完成的网格、属性及边界条件模型，自动形成二力杆件屈曲及偏心屈曲两个*.inp计算文件。
实施例
以某连杆为例。
步骤一、参阅图1，手动准备连杆(二连杆)网格及属性模型；
步骤二、参阅图2，建立3个节点Set集合，每个集合中只包含一个节点，节点集合的名称分别为：nodeset_load1、nodeset_spc2、nodeset_systemz3；
步骤三、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_spc2的集合，以此集合中所包含的节点为局部坐标系原点，以nodeset_load1节点集合中所包含的节点为局部坐标系X轴，以nodeset_systemz3节点集合中所包含的节点为局部坐标系Z轴；
步骤四、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load1的集合，在此集合所包含的节点上沿着局部坐标系X轴负向施加100000N载荷6
步骤五、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load和nodeset_spc2的集合，在nodeset_load1集合所包含的节点上施加2-3方向自由度约束，在nodeset_spc2集合所包含的节点上施加1-4方向自由度约束。
每个节点只有1、2、3、4、5、6方向自由度即三个平动，三个转动。
其中，1代表局部坐标系X方向，2代表局部坐标系Y方向，3代表局部坐标系Z方向，4代表绕X轴正向转动方向，5代表绕Y轴正向转动方向，6代表绕Z轴正向转动方向。
步骤六、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load1的集合，此集合所包含的节点沿着局部坐标系Z轴施加1.5mm强制位移；
步骤七、程序调用二力杆件屈曲及偏心屈曲输出标准模板，结合步骤一-步骤六完成的网格、属性及边界条件模型，自动形成二力杆件屈曲及偏心屈曲两个*.inp计算文件。
综上，本发明采用TCL脚本语言，通过固化二力杆件两个端点以及局部坐标系Z向节点SET集合名称及标准化输出模板文件的方法，程序识别节点名称，在指定的节点处建立局部坐标系，在指定的节点处施加轴向载荷，在指定的节点处施加约束，对指定的节点沿着局部坐标系Z向施加1.5mm强制位移，调用屈曲及后屈曲分析标准输出模板，从而实现二力杆件屈曲及偏心屈曲两个计算文件的自动化生成，极大提高工作效率。
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 (1)

1.一种二力杆屈曲CAE仿真自动化建模方法，其特征在于，该建模方法包括以下步骤
步骤一、手动准备二力杆件网格及属性模型；
步骤二、建立3个节点Set集合，每个集合中只包含一个节点，节点集合的名称分别为：nodeset_load(1)、nodeset_spc(2)、nodeset_systemz(3)；
步骤三、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_spc的集合，以此集合中所包含的节点为局部坐标系原点，以nodeset_load(1)节点集合中所包含的节点为局部坐标系X轴(4)，以nodeset_systemz(3)节点集合中所包含的节点为局部坐标系Z轴(5)；
步骤四、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load(1)的集合，在此集合所包含的节点上沿着局部坐标系X轴负向施加载荷(6)；
步骤五、程序在模型中自动识别节点集合名称为nodeset_load(1)和nodeset_spc(2)的集合，在nodeset_load(1)集合所包含的节点上施加自由度约束，在nodeset_spc(2)集合所包含的节点上施加自由度约束；
步骤六、程序在模型中自动识别集合名称为nodeset_load(1)的集合，此集合所包含的节点沿着局部坐标系Z轴施加强制位移；
步骤七、程序调用二力杆件屈曲及偏心屈曲输出标准模板，结合步骤一—步骤六完成的网格、属性及边界条件模型，自动形成二力杆件屈曲及偏心屈曲两个*.inp计算文件；
所述步骤四中在nodeset_load(1)的集合所包含的节点上沿着局部坐标系X轴负向施加的载荷(6)为100000N；
所述步骤五中在nodeset_load(1)集合所包含的节点上施加的自由度约束方向为2-3；
所述步骤五中在nodeset_spc(2)集合所包含的节点上施加的自由度约束方向为1-4；所述步骤六中nodeset_load(1)的集合所包含的节点沿着局部坐标系Z轴施加的强制位移为1.5mm。
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