CN112182766B - 一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法 - Google Patents

一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，首先根据样本整车CAE仿真分析模型和各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型的构建、以及各个碰撞工况所对应的待计算主文件的构建，实现云平台上多工况安全仿真框架的搭建；然后基于多工况安全仿真框架，根据目标整车实际状态，调整、更新多工况安全仿真框架中的整车CAE仿真分析模型，从而实现目标多工况安全仿真模型自动计算。

Description

一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法
技术领域
本发明涉及一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，属于汽车仿真领域。
背景技术
目前，汽车市场的经营环境发生了巨大变化，市场需求多样化，市场竞争国际化，产品淘汰加快，产品生命周期缩短。因此，在汽车新产品研发项目中，只有缩短产品开发周期，才能在市场上占据有利地位，在时间上获取竞争优势。
CAE仿真分析在汽车研发过程中具有重要的作用，CAE仿真分析所需要的时间在汽车研发周期中也占有相当一部分比例，尤其是汽车安全分析，计算工况多，且模型复杂，在CAE仿真分析周期中耗时最长。因此缩短汽车安全仿真分析周期，对于缩短整个CAE仿真分析周期具有重要作用。
发明内容
本发明提出了一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，首先通过步骤1到步骤6，基于样本整车CAE仿真分析模型和各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型的构建、以及各个碰撞工况所对应的待计算主文件的构建，实现云平台上多工况安全仿真框架的搭建；然后基于多工况安全仿真框架，根据目标整车实际状态，调整、更新多工况安全仿真框架中的整车CAE仿真分析模型，并通过步骤6的执行，完成目标多工况安全仿真模型自动计算；
步骤1.将样本的整车3D数据导入到CAE前处理软件中，并进行网格划分；
步骤2.基于步骤1中网格划分好的数据，搭建整车CAE仿真分析模型，并根据预设的整车的状态对整车CAE仿真分析模型进行调整，得到处理后的样本整车CAE仿真分析模型；
步骤3.针对预设的各个碰撞工况的实验场景情况，构建各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型；
步骤4.根据各个碰撞工况分别建立对应的待计算主文件，该待计算主文件根据各碰撞工况不同，分别调用整车CAE仿真分析模型和对应于该碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型；
步骤5.分别将步骤2中的样本整车CAE仿真分析模型、步骤4中的各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型导出，得到整车CAE仿真分析模型文件、各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型文件，然后上传整车CAE仿真分析模型文件、各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型文件和各个碰撞工况所对应的待计算主文件到云平台；
步骤6.利用云平台调用各个碰撞工况所对应的待计算主文件，利用预设的求解器对各个碰撞工况的模型进行求解，直至计算结束。
作为本发明的一种优选方案：步骤1中的CAE前处理软件使用HyperWorks中的HyperMesh。
作为本发明的一种优选方案：步骤2中通过步骤2-1至步骤2-2实现对整车CAE仿真分析模型的调整：
步骤2-1.对整车CAE仿真分析模型按照预设的整车状态进行焊接、螺接处理；
步骤2-2.对连接好的整车CAE仿真分析模型进行配重处理，直至整车CAE仿真分析模型的重心与整车预设的重心一致。
作为本发明的一种优选方案：步骤3中的预设的各个碰撞工况包括：100%正面碰撞、50%偏置碰撞、侧面移动壁障碰撞、侧面柱碰撞。
作为本发明的一种优选方案：步骤6中预设的求解器为ls-dyna。
本发明所述的一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，采用以上技术方案与现有技术相比，本发明通过云平台的方法对模型进行多任务并行计算，缩短了仿真计算的时间，提高了仿真的效率，当整车实际状态需要调整时，只需要调整框架中的整车CAE仿真分析模型，就可以在云平台上实现自动计算，从而提高了仿真效率，达到缩短CAE仿真分析周期的目的。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
汽车安全分析工况多，目前，在搭建好整车仿真模型后再分工况搭建碰撞模型并在计算机上逐个提交计算，这样做用时较长，效率低，并且此方法没有持续性，当对车的设计进行更改后，所有的工作都需要重新做。为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1所示，首先通过步骤1到步骤6，基于样本整车CAE仿真分析模型和各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型的构建、以及各个碰撞工况所对应的待计算主文件的构建，实现云平台上多工况安全仿真框架的搭建；
步骤1.将样本的整车3D数据导入到CAE前处理软件hypermesh中，并进行网格划分；
步骤2.基于步骤1中网格划分好的数据，搭建整车CAE仿真分析模型，并根据样本的整车的状态对整车CAE仿真分析模型按照如下步骤2-1到步骤2-2进行调整，得到处理后的样本整车CAE仿真分析模型；
步骤2-1.对整车CAE仿真分析模型按照预设的整车状态进行焊接、螺接处理；
步骤2-2.对连接好的整车CAE仿真分析模型进行配重处理，直至整车CAE仿真分析模型的重心与整车预设的重心一致；
将搭建好的整车CAE模型的主文件命名为design_car.k；
步骤3.针对预设的各个碰撞工况的实验场景情况，构建各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型，各个碰撞工况包括100%正面碰撞、50%偏置碰撞、侧面移动壁障碰撞、侧面柱碰撞，将各碰撞工况子文件命名为frb_barry.k 、mpdb_barry.k 、mdb_barry.k 、pole_barry.k；
步骤4.根据各个碰撞工况分别建立对应的待计算主文件，该待计算主文件根据各碰撞工况不同，分别按照取固定文件夹上固定文件的方式调用整车CAE仿真分析模型和对应于该碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型，各对应主文件命名分别为：frb_master.key、mpdb_master.key 、mdb_master.key 、pole_master.key，具体调用关系如下：
例如：frb_master.key 调用frb_barry.k和design_car.k
mpdb_master.key 调用mpdb_barry.k和design_car.k
mdb_master.key调用mdb_barry.k和design_car.k
pole_master.key调用pole_barry.k和design_car.k。
步骤5.分别将步骤2中的样本整车CAE仿真分析模型文件design_car.k、步骤4中的各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型文件frb_barry.k、mpdb_barry.k、mdb_barry.kpole_barry.k和各个碰撞工况所对应的待计算主文件frb_master.key、mpdb_master.key、mdb_master.key、pole_master.key上传至云平台；
步骤6.利用云平台调用各个碰撞工况所对应的待计算主文件，利用Ls_dyna求解器文件ls-dyna_smp_s_R11_0_winx64_ifort131.exe对各个碰撞工况的模型进行求解，直至计算结束。
然后基于多工况安全仿真框架，根据目标整车实际状态，调整、更新多工况安全仿真框架中的整车CAE仿真分析模型，重新生成整车CAE仿真分析模型文件design_car.k，并上传至原整车CAE仿真分析模型文件所在的固定的文件夹，然后利用云平台完成目标多工况安全仿真模型自动计算。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，其特征在于，首先通过步骤1到步骤6，基于样本整车CAE仿真分析模型和各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型的构建、以及各个碰撞工况所对应的待计算主文件的构建，实现云平台上多工况安全仿真框架的搭建；然后基于多工况安全仿真框架，根据目标整车实际状态，调整、更新多工况安全仿真框架中的整车CAE仿真分析模型，并通过步骤6的执行，完成目标多工况安全仿真模型自动计算；
步骤1.将样本的整车3D数据导入到CAE前处理软件中，并进行网格划分；
步骤2.基于步骤1中网格划分好的数据，搭建整车CAE仿真分析模型，并根据预设的整车的状态对整车CAE仿真分析模型进行调整，得到处理后的样本整车CAE仿真分析模型；
步骤3.针对预设的各个碰撞工况的实验场景情况，构建各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型；
步骤4.根据各个碰撞工况分别建立对应的待计算主文件，该待计算主文件根据各碰撞工况不同，分别调用整车CAE仿真分析模型和对应于该碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型；
步骤5.分别将步骤2中的样本整车CAE仿真分析模型、步骤4中的各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型导出，得到整车CAE仿真分析模型文件、各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型文件，然后上传整车CAE仿真分析模型文件、各个碰撞工况的壁障CAE仿真分析模型文件和各个碰撞工况所对应的待计算主文件到云平台；
步骤6.利用云平台调用各个碰撞工况所对应的待计算主文件，利用预设的求解器对各个碰撞工况的模型进行求解，直至计算结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，其特征在于，步骤1中的CAE前处理软件使用HyperWorks中的HyperMesh。
3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，其特征在于，步骤2中通过步骤2-1至步骤2-2实现对整车CAE仿真分析模型的调整：
步骤2-1.对整车CAE仿真分析模型按照预设的整车状态进行焊接、螺接处理；
步骤2-2.对连接好的整车CAE仿真分析模型进行配重处理，直至整车CAE仿真分析模型的重心与整车预设的重心一致。
4.根据权利要求1所述的一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，其特征在于，步骤3中的预设的各个碰撞工况包括：100%正面碰撞、50%偏置碰撞、侧面移动壁障碰撞、侧面柱碰撞。
5.根据权利要求1所述的一种基于云平台的多工况安全仿真模型自动计算方法，其特征在于，步骤6中预设的求解器为ls-dyna。
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