CN112363993A - 一种运用参数化数据库建模的方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种运用参数化数据库建模的方法、装置、系统及存储介质,该方法包括执行以下步骤:步骤1:运用SFE软件建立参数化数据库;根据SFE模块化的特点,通过SFE将白车身划分为多个子模块,再结合已有的结构参考数据,针对任一子模块,参照多个车型不同拓扑形式,分别建立多个对应模块,并进行归档,统一成库;步骤2:参数化数据库的调用与拼装;首先根据早期输入数据,在参数化数据库中进行数据匹配,筛选出对应模块,再根据早期输入数据,对筛选出的模块进行修改,模块全部修改完成后,对整车进行拼装。步骤3:SFE网格划分并有限元前处理。本发明的有益效果是:缩短了参数化建模时间,提升了建模效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据库领域,尤其涉及一种运用参数化数据库建模的方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
应用SFE参数化方法,可以集CAD设计和CAE前处理为一体,在项目早期(此处指项目启动至T1阶段),且无完整数据输入状态下,建立比较接近的CAD模型,并通过SFE特有功能自动生成对应的有限元分析模型,从而实现在项目较早期就快速地进开展各个主要性能的摸底分析、拓扑结构优选以及优化方案的验证等工作。相对于传统的CAD/CAE建模,可以节省大量的时间成本和人力资源。
目前,利用SFE建模,绝大多数都是通过逆向参考车型结构,并结合整车参数、CAS面等早期输入,进行尺寸、结构等修改匹配,最终完成SFE模型搭建。
但是,通过该方法建模,每个结构都需要从底层的点、线、截面、梁或接头等开始搭建,因此需要花费较多的时间。另外,由于建模没有进行统一的规范化,造成该模型只适用于单一车型开发,难以实现参数化修改或衍变成其他车型。因此,如何提高SFE建模的时效性和可重复利用性,充分发挥SFE建模的优势,是当下急于解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种运用参数化数据库建模的方法,包括执行以下步骤:
步骤1:运用SFE软件建立参数化数据库;根据SFE模块化的特点,通过SFE将白车身划分为多个子模块,再结合已有的结构参考数据,针对任一子模块,参照多个车型不同拓扑形式,分别建立多个对应模块,并进行归档,统一成库;
步骤2:参数化数据库的调用与拼装;首先根据早期输入数据,在参数化数据库中进行数据匹配,筛选出对应模块,再根据早期输入数据,对筛选出的模块进行修改,模块全部修改完成后,对整车进行拼装。
步骤3:SFE网格划分并有限元前处理;
步骤4:SEF网格数据输出。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤2中,包括执行以下步骤:
步骤S1:筛选数据库模块;根据早期数据输入筛选数据库模块,将早期输入数据与数据库中数据对比,先针对不同模块的结构区别进行拓扑选型,再根据CAS面挑选模块匹配造型,并结合输入的断面数据,在数据库中找到可匹配的通用模块;
步骤S2:模块调用;从已归档的数据库中,根据数据输入找到匹配的通用模块后,点击模型位置即可快速调用对应模块;
步骤S3:模块修改及拼装;模块快速调用完成后,结合输入数据,对模块的结构尺寸进行修改,最后根据数据输入,对各个子模块调用并修改完成之后,将各个模块整合到一起,完成整车的拼装。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤3中,所述SFE网格划分并有限元前处理包括定义质量点、工况、约束。
作为本发明的进一步改进,在所述步骤S3中,对模块的结构尺寸进行修改,包括对造型、断面、安装点、限制面数据输入的修改。
本发明还公开了一种运用参数化数据库建模的装置,包括:
运用SFE软件建立参数化数据库单元:用于根据SFE模块化的特点,通过SFE将白车身划分为多个子模块,再结合已有的结构参考数据,针对任一子模块,参照多个车型不同拓扑形式,分别建立多个对应模块,并进行归档,统一成库;
参数化数据库的调用与拼装单元;用于首先根据早期输入数据,在参数化数据库中进行数据匹配,筛选出对应模块,再根据早期输入数据,对筛选出的模块进行修改,模块全部修改完成后,对整车进行拼装。
划分和处理单元:用于SFE网格划分并有限元前处理;
输出单元:用于SEF网格数据输出
作为本发明的进一步改进,在所述参数化数据库的调用与拼装单元中,还包括:
筛选数据库模块:用于根据早期数据输入筛选数据库模块,将早期输入数据与数据库中数据对比,先针对不同模块的结构区别进行拓扑选型,再根据CAS面挑选模块匹配造型,并结合输入的断面数据,在数据库中找到可匹配的通用模块;
调用模块:从已归档的数据库中,根据数据输入找到匹配的通用模块后,点击模型位置即可快速调用对应模块;
修改及拼装模块;模块快速调用完成后,结合输入数据,对模块的结构尺寸进行修改,最后根据数据输入,对各个子模块调用并修改完成之后,将各个模块整合到一起,完成整车的拼装。
作为本发明的进一步改进,在所述划分和处理单元中,所述SFE网格划分并有限元前处理包括定义质量点、工况、约束。
作为本发明的进一步改进,在所述修改及拼装模块中,对模块的结构尺寸进行修改,包括对造型、断面、安装点、限制面数据输入的修改。
本发明还公开了一种运用参数化数据库建模的系统,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序,所述计算机程序配置为由所述处理器调用时实现本发明所述的方法的步骤。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序配置为由处理器调用时实现本发明所述的方法的步骤。
本发明的有益效果是:本发明公开的一种运用参数化数据库建模的方法具有建模高效性、准确性、通用性强的特点,缩短了参数化建模时间,提升了建模效率,避免了反复建模的问题,而且该方法与传统方法相比,上手难度更低,人力资源利用率更高。
附图说明
图1是本发明参数化数据库示意图;
图2是本发明方法流程图;
图3是本发明A柱上接头模块调用示意图;
图4是本发明各车型建模时间对比图;
图5是本发明碰撞变形模式对比图(左FE模型、右SFE模型);
图6是本发明车型C门槛截面图;
图7是本发明车型D门槛截面图;
图8是采用本发明方法的门槛截面图。
具体实施方式
本发明公开了一种运用参数化数据库建模的方法,该方法首先规范化参数化建模准则,对白车身进行清晰的模块划分后开始参数化数据库的建立,在参数化数据库建立完成后,运用到实际项目中,发挥其优势。
如图2所示,本发明公开的一种运用参数化数据库建模的方法,包括执行以下步骤:
步骤1:如图1所示,运用SFE软件建立参数化数据库;SFE是德国推出的一款完全面向CAE分析与优化的CAD设计软件,是第一款实现“分析驱动设计”的软件。根据SFE模块化的特点,通过SFE将白车身划分为多个子模块,基于某企业多个车型已有的结构参考数据,针对任一子模块,参照多个车型不同拓扑形式,分别建立多个对应模块,并进行归档,统一成库;
步骤2:参数化数据库的调用与拼装;首先根据早期输入数据,在参数化数据库中进行数据匹配,筛选出对应模块,再根据早期输入数据,对筛选出的模块进行修改,模块全部修改完成后,对整车进行拼装。
步骤3:SFE网格划分并有限元前处理;
步骤4:SEF网格数据输出。
如图3所示,在所述步骤2中,包括执行以下步骤:
步骤S1:筛选数据库模块;根据早期数据输入筛选数据库模块,将早期输入数据与数据库中数据对比,先针对不同模块的结构区别进行拓扑选型,再根据CAS面挑选模块匹配造型,并结合输入的断面数据,在数据库中找到可匹配的通用模块;
步骤S2:模块调用;从已归档的数据库中,根据数据输入找到匹配的通用模块后,点击模型位置即可快速调用对应模块;
步骤S3:模块修改及拼装;模块快速调用完成后,结合输入数据,对模块的结构尺寸进行修改,最后根据数据输入,对各个子模块调用并修改完成之后,将各个模块整合到一起,完成整车的拼装。
在所述步骤3中,所述SFE网格划分并有限元前处理包括定义质量点、工况、约束等。
在所述步骤S3中,对模块的结构尺寸进行修改,包括对造型、断面、安装点、限制面等数据输入的修改。
本发明公开的运用参数化数据库建模的方法,工作原理如下:
首先制定参数化数据库建模标准,再严格按照建模标准,对不同拓扑形式的多款车型进行模块划分,再相应建立各个模块,然后将各个模块进行归档,统一成库。
完成数据库初版搭建后,调用各个模块,对参数化数据库进行应用,搭建其他整车参数化模型,验证运用参数化数据库搭建模型带来的实效性。图4中车型A为传统SFE建模,车型B与车型C为运用参数化数据库建模,相较于传统建模,运用参数化数据库建模可以节约大约50%时间。
表1为FE模型和运用参数化数据库搭建的参数化模型的刚度模态对标结果,由表1可知,运用参数化数据库建模的模型的各项性能与FE模型比较接近,各项性能指标误差控制在5%以内。图5为FE模型和运用参数化数据库搭建的参数化模型的碰撞变形模式对标结果,由图可知,正碰工况下,FE模型和参数化模型变形模式保持一致。
表1
参数化数据库涵盖大部分的白车身拓扑结构形式,据数据统计,某平台的通用率可达到80%。以门槛梁为例,车型C(图6)的门槛外板采用全包的搭接形式,而车型D(图7)为半包搭接。运用参数化数据库建模时只需要将图8中标识处非通用部分进行替换即可,其余部分可通过调整完成。
本发明还公开了一种运用参数化数据库建模的装置,包括:
运用SFE软件建立参数化数据库单元:用于根据SFE模块化的特点,通过SFE将白车身划分为多个子模块,基于某企业多个车型已有的结构参考数据,针对任一子模块,参照多个车型不同拓扑形式,分别建立多个对应模块,并进行归档,统一成库;
参数化数据库的调用与拼装单元;用于首先根据早期输入数据,在参数化数据库中进行数据匹配,筛选出对应模块,再根据早期输入数据,对筛选出的模块进行修改,模块全部修改完成后,对整车进行拼装。
划分和处理单元:用于SFE网格划分并有限元前处理;
输出单元:用于SEF网格数据输出。
在所述参数化数据库的调用与拼装单元中,还包括:
筛选数据库模块:用于根据早期数据输入筛选数据库模块,将早期输入数据与数据库中数据对比,先针对不同模块的结构区别进行拓扑选型,再根据CAS面挑选模块匹配造型,并结合输入的断面数据,在数据库中找到可匹配的通用模块;
调用模块:从已归档的数据库中,根据数据输入找到匹配的通用模块后,点击模型位置即可快速调用对应模块;
修改及拼装模块;模块快速调用完成后,结合输入数据,对模块的结构尺寸进行修改,最后根据数据输入,对各个子模块调用并修改完成之后,将各个模块整合到一起,完成整车的拼装。
在所述划分和处理单元中,所述SFE网格划分并有限元前处理包括定义质量点、工况、约束等。
在所述修改及拼装模块中,对模块的结构尺寸进行修改,包括对造型、断面、安装点、限制面等数据输入的修改。
本发明还公开了一种运用参数化数据库建模的系统,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序,所述计算机程序配置为由所述处理器调用时实现本发明所述的方法的步骤。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序配置为由处理器调用时实现本发明所述的方法的步骤。
本发明公开的一种运用参数化数据库建模的方法具有易操作性,传统SFE建模具有上手难度高和重复操作多等缺点,而采用参数化数据库建模则规避了以上劣势。参数化数据库模型逻辑清晰、结构简明易懂、无重复操作工作。而且对于每一个模块都有详细的建模流程,即使对于一名新手而言,也可经过简单的培训后,快速上手参数化数据库建模,并且完成的建模是正确、可直接投入使用的。
本发明公开的一种运用参数化数据库建模的方法具有高扩展性,参数化数据库具有非常良好的扩展性。对于划分清晰的各子模块进行扩充,仅需按照参数化数据库建模方法标准,即可完成各模块正确的新建,并且新建的数据与之前已有的数据不会存在任何冲突。而当有新的模块划分出来,需要归档到参数化数据库中时,原有各模块因其自身的明确规划,会与新模块很好的兼容。
本发明的有益效果是:本发明公开的一种运用参数化数据库建模的方法具有建模高效性、准确性、通用性强的特点,缩短了参数化建模时间,提升了建模效率,避免了反复建模的问题,而且该方法与传统方法相比,上手难度更低,人力资源利用率更高。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种运用参数化数据库建模的方法,其特征在于,包括执行以下步骤:
步骤1:运用SFE软件建立参数化数据库;根据SFE模块化的特点,通过SFE将白车身划分为多个子模块,再结合已有的结构参考数据,针对任一子模块,参照多个车型不同拓扑形式,分别建立多个对应模块,并进行归档,统一成库;
步骤2:参数化数据库的调用与拼装;首先根据早期输入数据,在参数化数据库中进行数据匹配,筛选出对应模块,再根据早期输入数据,对筛选出的模块进行修改,模块全部修改完成后,对整车进行拼装。
步骤3:SFE网格划分并有限元前处理;
步骤4:SEF网格数据输出。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤2中,包括执行以下步骤:
步骤S1:筛选数据库模块;根据早期数据输入筛选数据库模块,将早期输入数据与数据库中数据对比,先针对不同模块的结构区别进行拓扑选型,再根据CAS面挑选模块匹配造型,并结合输入的断面数据,在数据库中找到可匹配的通用模块;
步骤S2:模块调用;从已归档的数据库中,根据数据输入找到匹配的通用模块后,点击模型位置即可快速调用对应模块;
步骤S3:模块修改及拼装;模块快速调用完成后,结合输入数据,对模块的结构尺寸进行修改,最后根据数据输入,对各个子模块调用并修改完成之后,将各个模块整合到一起,完成整车的拼装。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤3中,所述SFE网格划分并有限元前处理包括定义质量点、工况、约束。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤S3中,对模块的结构尺寸进行修改,包括对造型、断面、安装点、限制面等数据输入的修改。
5.一种运用参数化数据库建模的装置,其特征在于,包括:
运用SFE软件建立参数化数据库单元:用于根据SFE模块化的特点,通过SFE将白车身划分为多个子模块,再结合已有的结构参考数据,针对任一子模块,参照多个车型不同拓扑形式,分别建立多个对应模块,并进行归档,统一成库;
参数化数据库的调用与拼装单元;用于首先根据早期输入数据,在参数化数据库中进行数据匹配,筛选出对应模块,再根据早期输入数据,对筛选出的模块进行修改,模块全部修改完成后,对整车进行拼装。
划分和处理单元:用于SFE网格划分并有限元前处理;
输出单元:用于SEF网格数据输出。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,在所述参数化数据库的调用与拼装单元中,还包括:
筛选数据库模块:用于根据早期数据输入筛选数据库模块,将早期输入数据与数据库中数据对比,先针对不同模块的结构区别进行拓扑选型,再根据CAS面挑选模块匹配造型,并结合输入的断面数据,在数据库中找到可匹配的通用模块;
调用模块:从已归档的数据库中,根据数据输入找到匹配的通用模块后,点击模型位置即可快速调用对应模块;
修改及拼装模块;模块快速调用完成后,结合输入数据,对模块的结构尺寸进行修改,最后根据数据输入,对各个子模块调用并修改完成之后,将各个模块整合到一起,完成整车的拼装。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,在所述划分和处理单元中,所述SFE网格划分并有限元前处理包括定义质量点、工况、约束。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述修改及拼装模块中,对模块的结构尺寸进行修改,包括对造型、断面、安装点、限制面数据输入的修改。
9.一种运用参数化数据库建模的系统,其特征在于,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序,所述计算机程序配置为由所述处理器调用时实现权利要求1-4中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于:所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序配置为由处理器调用时实现权利要求1-4中任一项所述的方法的步骤。
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