CN113297673A - 一种汽车车身接附点ipi响应分析cae自动化建模方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，包括步骤S1，输入车身CAD数模；车身CAD数模体现了各零件厚度、材料信息、焊点焊缝信息、螺栓连接等参数信息；S2，基于车身CAD数模与参数信息，搭建车身的CAE有限元/网格模型；在搭建车身网格模型时，需体现出零件材料种类与厚度信息，同时通过焊点焊缝及螺栓的连接信息将有限元中的各车身零件进行连接；S3，在建立的有限元模型基础上，通过：CAE载荷节点自动化程序创建的过程；CAE分析载荷自动化程序创建的过程；CAE分析步自动化程序创建的过程三方向内容完成车身接附点IPI响应分析自动化建模程序。此自动化建模方法实现了汽车车身接附点IPI响应分析自动化创建。该方法能提升建模效率，解决容错问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车工业领域的应用仿真软件，尤其是涉及一种汽车仿真软件进行车身接附点IPI响应CAE分析的自动化建模方法。
背景技术
汽车车身开发在整车开发中有着重要作用，其性能的好坏直接影响着整车性能。在车身开发的性能分析中，车身接附点IPI响应分析至关重要，其关系着整车其它系统与车身连接对车身造成的响应程度。
车身与下车体相关系统零件的连接点达到30个左右，当前汽车行业在对车身接附点进行IPI响应分析时，需手工逐个对接附件点创建X、Y、Z三个方向的激励载荷，还需对每个接附点分别创建X、Y、Z三个方向的分析步，在创建分析步时，同时需要将每个接附件点的激励载荷与与对应的分析步关联进行。因此需建立的分析载荷与分析步的数量达到了180个（30*3+30*3=180），如此多的激励载荷与分析步数量，如果通过手工创建，很容易出现手工输入错误，并且在手工关联各方向激励载荷与分析步时，极易关联错误，同时将花费较长时间进行错误的查找、确认及更正, 将严重影响分析建模效率。
在汽车市场竞争激烈及产品开发周期越来越短的背景下，如何在较短的时间开发出较好性能的汽车产品显得越来越重要。因此，在汽车产品开发中大量运用CAE（计算机辅助工程）仿真技术，对产品性能进行高效、快速的仿真分析并优化。由于各接附点各方向的激励载荷与分析步数量达到180个，如此庞大工作量给CAE仿真建模带来了效率低下的问题，也进一步给车身接附点IPI响应分析带来了效率低下的问题。
为实现快速而高效的仿真技术，通过开发一种车身接附点IPI响应CAE自动化程序是一种有效途径。将大量重复性及极易出错的仿真工作通过自动化程序来实现，不但提高效率，还能防止操作错误及不易检查错误带来的困扰。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，克服了现有汽车车身IPI响应分析中存在的建模效率低、准确率低等问题。
运用此开发的自动化建模程序，实现了汽车车身接附点IPI响应分析自动化创建。该方法能提升建模效率，减少造成人工操作的错误，解决了效率及容错问题。
本发明采用的技术方案：
本发明汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，为解决现有汽车车身IPI响应分析中存在的建模效率低、准确率低等问题，首先需准备好车身CAD数模，需要体现各零件厚度、材料信息、焊点焊缝信息、螺栓连接等信息，防止反复输入并更新模型。齐全的数据参数输入，防止建模过程中反复更新输入，将极大提高车身IPI响应分析的建模效率。
其次将根据输入齐全的CAD数模与参数信息，搭建车身的有限元模型，并设计材料种类与厚度信息，同时通过焊点焊缝及螺栓的连接信息将有限元中的各车身零件进行连接。
再次，在有限元模型建立完成的基础上，进行车身接附点IPI响应分析自动化建模程序。其主要包括CAE载荷节点自动化程序编写、CAE分析载荷自动化程序编写、CAE分析步自动化程序编写三方向内容。
CAE载荷节点自动化程序编写主要分如下几个步骤，首先设置编写起始载荷节点编号及终止载荷节点编号；然后给X、Y、Z三个方向创建三个节点集合；最后通过计算机循环语言进行三个方向节点编号的赋予，从而实现载荷节点自动化创建。
CAE分析载荷自动化程序编写主要包括载荷曲线的创建及载荷幅值的创建。分析载荷通过载荷曲线及载荷幅值的定义来实现，其首先要编写载荷曲线，在所关注的频率范围内设置频率为横坐标的载荷曲线，然后通过定义各个方向的载荷幅值实现分析载荷的自动化程序编写，从而实现所有载荷的自动化创建。
CAE分析步自动化程序编写主要包括如下步骤：首先需对上述创建的载荷曲线与载荷幅值进行关联，然后定义分析类型，最后定义分析的输出结果类型。通过计算机循环语言实现所有车身接附点各个方向的分析步创建。
发明有益效果：
1、本发明汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，实现了汽车车身接附点IPI响应分析自动化创建。克服了现有汽车车身IPI响应分析中存在的建模效率低、准确率低等问题。该方法能提升建模效率，减少造成人工操作的错误，解决了效率及容错问题。
2、本发明汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，可以实现响应分析载荷及分析步的自动创建，有效降低了CAE分析工程师的劳动强度，极大提升了工作效率和建模的准确性。此CAE自动化创建方法，主要工作为编写自动化建模程序，相比于现有传统的车身接附点IPI响应分析，其建模效率将提升90%以上，并且避免了传统手工建模方法容易产生的错误及纠错所耗费时间带来的困扰。
3、本发明汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，车身CAD数模体现了各零件厚度、材料信息、焊点焊缝信息、螺栓连接等信息，防止反复输入并更新模型。齐全的数据参数输入，防止建模过程中反复更新输入，将极大提高车身IPI响应分析的建模效率。
附图说明
图1为图CAE自动化建模方法实现流程图；
图2为CAE分析载荷自动化程序加载结果示意图；
图3为CAE分析步自动化程序加载结果示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，结合附图对本发明技术方案做进一步的详细描述。
实施例
参见图1，本发明汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，过程包括：
1） 输入位于整车坐标系下的满足装配关系要求的详细车身CAD数模。数模需体现各零件厚度、焊点焊缝信息、螺栓连接等信息，并提供各零件的材料信息，同时需要对输入的数据进行评审发布，防止反复输入并更新模型。齐全稳键的数据参数输入，可以防止建模过程中反复更新输入，将极大提高车身IPI响应分析的建模效率。
2） 通过使用有限元分析前处理软件对车身CAD数模各零部件进行结构网格划分，搭建车身CAE网格模型。在搭建车身网格模型时，需体现出零件材料种类与厚度信息，同时通过焊点焊缝及螺栓的连接信息将有限元中的各车身零件进行连接。
3） 编写CAE载荷节点自动化程序。首先设置编写起始载荷节点编号及终止载荷节点编号，起始点编号不能为1，可以为其他任意值；然后给X、Y、Z三个方向创建三个节点集合；最后通过计算机循环语言进行三个方向节点编号的赋予，从而实现载荷节点自动化创建。
4） 编写CAE分析载荷自动化程序。在车身网格划分基础上，编写相应车身接附点IPI响应分析的分析载荷自动加载程序，包括所有车身接附点的X、Y、Z三个方向的载荷程序。
其主要包括载荷曲线的创建及载荷幅值的创建。分析载荷通过载荷曲线及载荷幅值的定义来实现，其首先要编写载荷曲线，在所关注的频率范围内设置频率为横坐标的载荷曲线，然后通过定义各个方向的载荷幅值实现分析载荷的自动化程序编写，从而实现所有载荷的自动化创建。
5）编写CAE分析步自动化程序。在车身网格划分基础上，编写相应车身接附点IPI响应分析的分析步自动加载程序，包括所有车身接附点的X、Y、Z三个方向的分析步程序。
其需要对所创建的载荷曲线与载荷幅值进行关联，然后定义分析类型，最后定义分析的输出结果类型。通过计算机循环语言实现所有车身接附点各个方向的分析步创建。最后输出TCL自动化程序文件。
通过CAE有限元分析软件，导入编写好的分析载荷与分析步自动化TCL程序文件，可运行此CAE自动化程序文件，并查看CAE自动化程序运行结果。
通过运行编写好的分析载荷与分析步自动化TCL程序文件，其运行结果将体现在有限元软件的结构树中，部分响应点的创建结果如图2、图3所示。进一步检查CAE自动化程序运行结果，从而实现车身接附点IPI响应分析载荷与分析步自动化加载。
本发明汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，可以实现响应分析载荷及分析步的自动创建，有效降低了CAE分析工程师的劳动强度，极大提升了工作效率和建模的准确性。此CAE自动化创建方法，主要工作为编写自动化建模程序，相比于现有传统的车身接附点IPI响应分析，其建模效率将提升90%以上，并且避免了传统手工建模方法容易产生的错误及纠错所耗费时间带来的困扰。
Claims (4)
1.一种汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，包括如下步骤：
S1，输入详细的车身CAD数模；车身CAD数模需要体现各零件厚度、材料信息、焊点焊缝信息、螺栓连接等参数信息；
S2，基于车身CAD数模与参数信息，搭建车身的CAE有限元/网格模型；在搭建车身网格模型时，需体现出零件材料种类与厚度信息，同时通过焊点焊缝及螺栓的连接信息将有限元中的各车身零件进行连接；
S3，在建立的有限元模型基础上，通过下述过程完成车身接附点IPI响应分析自动化建模程序：
CAE载荷节点自动化程序创建的过程；
CAE分析载荷自动化程序创建的过程；
CAE分析步自动化程序创建的过程。
2.根据权利要求1所述的汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，其特征在于：CAE载荷节点自动化程序的创建过程包括如下步骤：
首先，设置编写起始载荷节点编号及终止载荷节点编号；
然后，给X、Y、Z三个方向创建三个节点集合；
最后，通过计算机循环语言进行三个方向节点编号的赋予，从而实现载荷节点自动化创建。
3.根据权利要求1或2所述的汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，其特征在于：CAE分析载荷自动化程序的创建过程主要包括载荷曲线的创建及载荷幅值的创建，分析载荷通过载荷曲线及载荷幅值的定义来实现：
首先，编写载荷曲线，在所关注的频率范围内设置频率为横坐标的载荷曲线；
然后，通过定义各个方向的载荷幅值实现分析载荷的自动化程序编写，从而实现所有载荷的自动化创建。
4.根据权利要求3所述的汽车车身接附点IPI响应分析CAE自动化建模方法，其特征在于：CAE分析步自动化程序的创建过程主要包括：首先，对上述创建的载荷曲线与载荷幅值进行关联，然后定义分析类型，最后定义分析的输出结果类型；如此，通过计算机循环语言实现所有车身接附点各个方向的分析步创建。
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