CN113642102A - 一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，包括以下步骤：步骤1，准备整车网格模型，整车网格模型中包括了各总成中将要配对的刚性连接组件；步骤2，对各总成中需要配对的刚性组件按规则进行命名；步骤3，导出整车模型；步骤4，运行单独编制的自动化刚性组件配对模块；其中，步骤4具体包括：自动提取各个总成中，所有需要进行刚性配对的组件；自动判断任意两个刚性组件是否为一对，生成配对详细信息；自动生成可用于dyna计算的.k文件；进而完成所述整车模型中刚性组件的配对。本发明基于python脚本语言，利用刚体组件的命名，实现整车各总成所有刚性对的自动化配对，极大的提高了工作效率。

Description

一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法
技术领域
本发明涉及一种CAE自动化建模方法，具体涉及碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，属于CAE仿真领域。
背景技术
整车模型是由多个总成模型组成的，在通过有限元分析的方法对碰撞模型搭建过程中，需要参照实车情况，将各个总成之间进行连接。而总成和总成之间的连接，仿真中是通过将总成上的刚体与另一个总成上的刚体进行配对实现的。
创建配对的过程都是手动操作，即在前处理软件Hypermesh/ANSA中，手动的创建约束刚体对、选择刚体组件、选择与之配对的刚体组件。典型的整车模型中包含200个左右的刚体对，采用这种方式会带来很多问题，首先是手动的逐一进行配对，重复操作多，非常耗时，以车门为例，每个车门有6个刚体组件，四个车门就要重复类似的操作24次。另外，由于位置较多，非常容易漏选或错选，对分析结果产生非常的大的影响。
专利文献1(CN111797472A)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。
专利文献2(CN107977522A)一种自动化部件连接的CAE建模方法,方法为: 步骤1、在前处理软件中导入被连接件A、铰链和被连接件B,并依次放入分别命名的总成模型中；步骤2、运行集成于前处理软中的自动化部件铰链连接模块；步骤3、完成所述被连接件A、铰链和被连接件B的连接。
发明内容
为了解决现有技术搭建整车碰撞模型时实现总成与总成之间的连接，需要手动创建大量的刚体对，此操作费事费力，且容易漏选或错选的问题，本发明提供一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，基于python语言，利用刚体组件的命名，实现整车各总成所有刚性对的自动化配对，极大的提高了工作效率，避免了漏选、错选。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，包括以下步骤：
步骤1，准备整车网格模型，整车网格模型中包括了各总成中将要配对的刚性连接组件；
步骤2，对各总成中需要配对的刚性组件按规则进行命名；
步骤3，导出整车模型；
步骤4，运行单独编制的自动化刚性组件配对模块；
步骤5，完成整车模型中刚性组件的配对；
其中，所述步骤4自动化刚性组件配对模块处理步骤为：
步骤4.1，自动提取各个总成中，所有需要进行刚性配对的组件；
步骤4.2，自动判断任意两个刚性组件是否为一对，生成配对详细信息；
步骤4.3，自动生成可用于dyna计算的.k文件。
进一步地，所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法是基于python 脚本语言实现的。
进一步地，所述步骤1的整车网格模型中包括了各总成中所有要配对的刚性连接组件。
进一步地，所述步骤2中，刚性组件按规则命名时，名称中包含：需要配对的刚性组件以rigidpatch开头，接下来是组件所在的总成名字，然后是配对总成的名字，最后是配对的编号。
进一步地，所述步骤4.1自动提取各个总成中，所有需要进行刚性配对的组件，具体的处理过程是：通过python语言编制的程序，自动读取各个总成的所有信息，筛选出所有刚性组件的名称和ID号，并将组件名称和ID号存储到临时文件中。
进一步地，所述步骤4.2中自动判断任意两个刚性组件是否为一对，如果一个刚性组件的名称中所在的总成名字与另一刚性组件的名称中的配对总成的名字一致，且配对编号一致，则两个刚性组件为一对，即配对成功。
进一步地，所述步骤4.3自动生成可用于dyna计算的.k文件，具体过程是：按照dyna中关键字*CONSTRAINED_RIGID_BODIES的格式，自动写入配对的两个组件的ID号，生成.k文件。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，基于python脚本语言，利用刚体组件的命名，实现整车各总成所有刚性对的自动化配对，极大的提高了工作效率。
附图说明
图1为为本发明一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法流程图；
图2为自动化刚性组件配对模块的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明。可以理解为，此处描述的实施例仅用于解释本发明，而非对发明的限定。
如题1所示，一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，步骤如下：
步骤1，准备整车网格模型，整车网格模型中包括了各总成中将要配对的刚性连接组件；
步骤2，对各总成中需要配对的刚性组件按规则进行命名；
步骤3，导出整车模型；
步骤4，运行单独编制的自动化刚性组件配对模块；
步骤5，完成整车模型中刚性组件的配对；
所述步骤4自动化刚性组件配对模块处理步骤为：
步骤4.1，自动提取各个总成中，所有需要进行刚性配对的组件；
步骤4.2，自动判断任意两个刚性组件是否为一对，生成配对详细信息；
步骤4.3，自动生成可用于dyna计算的.k文件；
进而完成所述整车模型中刚性组件的配对。
进一步地，所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法是基于python 脚本语言实现的。
进一步地，所述步骤1的整车网格模型中包括了各总成中所有要配对的刚性连接组件。
进一步地，所述步骤2中，刚性组件按规则命名时，组件名称中依次包含：需要配对的刚性组件以rigidpatch开头、组件所在的总成名字、配对总成的名字、配对的编号。
进一步地，所述步骤4.1自动提取各个总成中，所有需要进行刚性配对的组件，具体的处理过程是：通过python语言编制的程序，自动读取各个总成的所有信息，筛选出所有刚性组件的名称和ID号，并将组件名称和ID号存储到临时文件中。
进一步地，所述步骤4.2中自动判断任意两个刚性组件是否为一对，如果一个刚性组件的名称中所在的总成名字与另一刚性组件的名称中的配对总成的名字一致，且配对编号一致，则两个刚性组件为一对，即配对成功。如： rigidpatch_A_B_001与rigidpatch_B_A_001配对成功。
进一步地，所述步骤4.3自动生成可用于dyna计算的.k文件，具体过程是：按照dyna中关键字*CONSTRAINED_RIGID_BODIES的格式，自动写入配对的两个组件的ID号，生成.k文件。
实施例
以某车型车门为例，详细介绍碰撞模型中刚体对的自动化建模步骤。
S1.准备整车网格模型，整车网格模型中包括了各总成中所有要配对的刚性连接组件；
S2.对各总成中需要配对的刚性组件按命名规则进行命名，命名规则为：名称中依次包含用于识别是刚性组件的rigidpatch，车门总成的名字，与之配对的总成的名字，配对的编号，刚性组件的命名规则如表1所示。
表1刚性组件的命名规则
Figure RE-GDA0003265887730000051
S3.导出整车模型；
S4.如图2所示，自动化刚性组件配对模块用python程序预言设置完成本模块的功能命令，该模块的具体处理步骤为：
第一步、自动读取各个总成.k文件的所有信息，筛选出刚性组件的部分，将组件名字和ID号存储到一个文件中；
第二步、程序自动判断两个刚性组件是否为一对：所在总成的名字与对方的配对总成的名字相互一致，且配对编号一致，如rigidpatch_A_B_001与 rigidpatch_B_A_001配对成功，生成配对详细信息；
第三步、自动生成可用于dyna计算的.k文件。
S5，完成整车模型中刚性组件的配对。

Claims (7)

1.一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，步骤如下：
步骤1，准备整车网格模型，整车网格模型中包括了各总成中将要配对的刚性连接组件；
步骤2，对各总成中需要配对的刚性组件按规则进行命名；
步骤3，导出整车模型；
步骤4，运行单独编制的自动化刚性组件配对模块；
步骤5，完成整车模型中刚性组件的配对；
其特征在于，所述步骤4自动化刚性组件配对模块处理步骤为：
步骤4.1，自动提取各个总成中，所有需要进行刚性配对的组件；
步骤4.2，自动判断任意两个刚性组件是否为一对，生成配对详细信息；
步骤4.3，自动生成可用于dyna计算的.k文件。
2.如权利要求1所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，其特征在于，所述自动化建模方法是基于python脚本语言实现的。
3.如权利要求1所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，其特征在于，所述步骤1的整车网格模型中包括了各总成中所有要配对的刚性连接组件。
4.如权利要求1所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，其特征在于，所述步骤2中，刚性组件按规则命名时，组件名称中依次包含：需要配对的刚性组件以rigidpatch开头、组件所在的总成名字、配对总成的名字、配对的编号。
5.如权利要求4所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，其特征在于，所述步骤4.1自动提取各个总成中，所有需要进行刚性配对的组件，具体的处理过程是：通过python语言编制的程序，自动读取各个总成的所有信息，筛选出所有刚性组件的名称和ID号，并将组件名称和ID号存储到临时文件中。
6.如权利要求5所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，其特征在于，所述步骤4.2中自动判断任意两个刚性组件是否为一对，如果一个刚性组件的名称中所在的总成名字与另一刚性组件的名称中的配对总成的名字一致，且配对编号一致，则两个刚性组件为一对，即配对成功。
7.如权利要求6所述的一种碰撞模型中刚体对的自动化建模方法，其特征在于，所述步骤4.3自动生成可用于dyna计算的.k文件，具体过程是：按照dyna中关键字*CONSTRAINED_RIGID_BODIES的格式，自动写入配对的两个组件的ID号，生成.k文件。
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