CN118296903A - 一种悬架零部件仿真系统及仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种悬架零部件仿真系统及仿真方法。系统包括人机交互界面端、多个功能模块、固定知识库和动态知识库。方法包括系统参数导入、悬架类型设置、零部件设置、分析项设置、单项参数导入、网格处理和模型导出、计算文件批量生成、提交计算、结果提取和报告生成和结果一览。本发明以系统为单位统筹数据,向下逐层分解,可实现同一悬架系统零件共用数据,计算文件批量处理,并且便于分析结果一览;本发明通过人机交互操作,由用户选择激活相关项进行分析;本发明简化了模型输入和统一有限元模型质量;数据以悬架系统为单位进行统筹和分层管理,一套数据供多个零件调用,可避免各零件数据重复输入,简化参数输入,同时结构清晰便于查阅一览。
Description
技术领域
本发明属于CAE仿真分析中的底盘仿真自动化技术领域,具体涉及一种悬架零部件仿真系统及仿真方法。
背景技术
目前,常见自动化方法多为针对某一零件或某项分析编写,如转向节刚度分析程序。因此,每个零件的每项分析是独立的,每项都需要单独准备输入模板和后续处理,互不关联。基于此,急需研发一种悬架零部件仿真系统及仿真方法,以有效解决上述问题。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种悬架零部件仿真系统,还提供了一种悬架零部件仿真方法,以解决现有自动化方法,每个零件的每项分析是独立的,每项都需要单独准备输入模板和后续处理,互不关联的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种悬架零部件仿真方法,包括以下步骤:
A、系统参数导入:将悬架系统参数数据文件导入至指定路径,由数据导入模块对输入文件进行读取,提取相关数据,并按照指定格式存入数据库指定位置;
B、悬架类型设置:在知识库中预先存储前、后悬架分别包含的悬架类型和子类型,调用知识库列出所有前后悬架类型或子类型清单,用户在列出的类型中进行选择,确定需要分析的前悬架系统类型或后悬架系统的类型;
C、零部件设置:在知识库中预先存储每种前后悬架-悬架类型对应的全部零件名称,以及每种“前后悬架-悬架类型-零件名称”对应的全部仿真分析项,调用知识库列出零件名称清单,在列出的零件名称中进行选择,激活需要分析的一个或几个零件;
D、分析项设置:对于激活的前后悬架-悬架类型-零件名称,调用知识库列出该零件对应的全部分析项清单,在列出分析项清单中进行选择,激活需要分析的一个或几个分析项;
E、单项参数导入:在知识库中预先存储每个前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项的补充参数输入需求,对于每个激活的分析项,调用知识库列出补充参数需求,在指定位置输入一个或多个补充参数数据,由数据导入模块将补充参数数据按照指定格式存入数据库指定位置;
F、网格处理和模型导出:F1、初始网格导入;F2、硬点识别;F3、局部模型调整;F4、计算模型批量输出;
G、计算文件批量生成;
H、提交计算;
I、结果提取;
J、报告生成和结果一览。
进一步地,步骤A,系统参数数据包括:项目名称、前后悬架参数、前后悬架各工况分解载荷。
进一步地,步骤E,所述补充参数输入需求是指除了步骤A系统参数之外的每个零件或分析项与其他零件或分析项不共用的单独的特殊的参数需求。
更进一步地,所述补充参数为螺栓预紧分析中的螺栓尺寸、钢套尺寸、间隙尺寸,或后屈曲分析中的偏移量。
进一步地,步骤F1,具体为:用户导入零件级的初始网格到指定位置,初始网格的特征为只包含零件实体网格和某一种RBE单元的网格,初始网格中不包括螺栓、钢套、衬套管硬点处的连接结构;初始网格中的RBE单元特征包括RBE是零件内部必须的耦合连接和RBE是零件与硬点的耦合连接,其每个与零件相关的硬点都由一个RBE单元耦合连接,RBE单元的关键节点与悬架系统参数的硬点位置吻合。
进一步地,步骤F2,具体为:在知识库中预先存储每个前后悬架-悬架类型-零件名称上都包括哪些硬点,程序访问知识库调用该零件的硬点列表,再访问数据库调用硬点列表中所有硬点的坐标;获取全部RBE单元关键节点的节点号和节点坐标;逐一循环每个硬点,将硬点坐标与节点坐标逐一对比识别,识别规则为:如果在硬点位置附近、距离容差范围以内存在RBE关键节点则识别成功;对于每个被识别出的RBE关键节点,根据硬点名称自动建立一个节点集;如果零件对应的硬点列表中的全部硬点都能够找到且只能找到一个对应节点,则识别完毕,否则为识别出错,由程序提醒用户检查输入数据重新操作。
进一步地,步骤F3,具体为:预先在知识库中存储前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项-硬点名称对应的局部接口简化级别,简化级别包括使用某种RBE单元简化连接、使用某种RBE和梁单元结合简化连接、三维实体模型详细连接等。程序访问知识库获取接口简化级别,调用数据库中的该分析项的单项补充参数数据,以初始模型中的RBE单元为定位点,调用不同的建模子程序模块进行RBE单元转换或局部有限元建模,得到分析项所需的计算模型。
进一步地,步骤F3,具体为:对于每个前后悬架-悬架类型-零件名称在知识库中建立分析项名称和所需的计算模型序号的对应表,程序逐一循环激活的各个分析项列出需要批量输出的全部计算模型序号列表,从导入初始网格开始由多个分支分别进行模型处理,分别生成和输出,并命名后存储在指定数据位置。
一种悬架零部件仿真系统,包括人机交互界面端、多个功能模块、固定知识库和动态知识库;
其中,所述人际交互界面端,用于调用知识库和数据库,引导用户进行输入参数,激活选项,输出文件操作;
所述多个功能模块包括数据导入模块、功能导引模块、硬点识别模块、局部建模模块、计算模型输出模块、计算文件生成模块、计算结果提取模块、计算报告生成模块和结果一览模块,可实现数据导入、功能导引、硬点识别、局部建模、计算模型输出、计算文件生成、计算结果提取、计算报告生成以及计算结果的一览;
其中,所述数据导入模块,用于将悬架系统参数数据文件导入至指定路径;
所述固定知识库,用于预先存储多种固定知识;
所述数据库,用于以项目为单位存储多条动态数据。。
进一步地,所述功能导引模块,用于开启人机交互界面,引导用户逐层选择需要分析的零件及分析项、分析工况;
所述硬点识别模块,用于自动识别出用户输入的初始网格中RBE单元的主要节点是哪个悬架硬点;
所述局部建模模块,用于调用各类型(如螺栓预紧、衬套过盈等)局部接口建模的子程序,实现在同一零件的不同分析项中,由同一个用户输入的初始网格,自动根据嵌入的接口简化要求,建立出不同简化级别的接口有限元模型;
所述计算模型输出模块,用于自动输出全部要求的模型至指定位置并分类存储;
所述计算文件生成模块,用于自动生成全部计算文件,包括约束和载荷步设置(计算文件调用模型文件,形成完整的可计算文件);
所述计算结果提取模块,用于根据分析零件与分析项,自动提取不同种类的计算结果数据;
所述计算报告生成模块,用于根据分析零件与分析项,调用报告模板生成计算报告;
所述结果一览模块,用于将全部结果呈现在一个表格内,概括某个车型或某个悬架系统各零件各项仿真分析的计算结果状态。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明以系统为单位统筹数据,向下逐层分解,可实现同一悬架系统零件共用数据,计算文件批量处理,并且便于分析结果一览。具体地,具有以下优点:
1、建立一种嵌入知识的悬架零件仿真分析系统,通过人机交互操作,引导用户选择前、后悬架系统类型,并根据悬架类型列出该类型下需要分析的全部零件,再根据悬架零件列出该零件所需的全部分析项,由用户选择激活相关项进行分析,起到类似专家库的辅助作用;
2、使用预先约定规则的初始网格作为起点,将需要特殊处理的接口附近的局部有限元建模方法存入知识库,在需要时调用子程序自动化调整模型,可简化模型输入和统一有限元模型质量;
3、数据以悬架系统为单位进行统筹和分层管理,一套数据供多个零件调用,可避免各零件数据重复输入,简化参数输入,同时结构清晰便于查阅一览。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1本发明悬架零部件仿真系统结构框架示意图;
图2初始网格示意图;
图3计算文件和计算模型引用示意图;
图4本发明悬架零部件仿真方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明悬架零部件仿真方法,由程序引导用户,从系统向下分解的逐层选择,系统级参数和分析项级参数分层导入,包括以下步骤:
1、系统参数导入:将悬架系统参数数据文件导入至指定路径。系统参数数据包括:项目名称、前后悬架参数、前后悬架各工况分解载荷。由数据导入模块对输入文件进行读取,提取相关数据,并按照指定格式存入数据库指定位置。
2、悬架类型设置:在知识库中预先存储前、后悬架分别包含的悬架类型和子类型。程序调用知识库列出所有前后悬架类型或子类型清单,用户在列出的类型中进行选择,确定需要分析的前悬架系统类型或后悬架系统的类型。
3、零部件设置:在知识库中预先存储每种“前后悬架-悬架类型”对应的全部零件名称,以及每种“前后悬架-悬架类型-零件名称”对应的全部仿真分析项,程序调用知识库列出零件名称清单,用户在列出的零件名称中进行选择,激活需要分析的一个或几个零件。
4、分析项设置:对于激活的“前后悬架-悬架类型-零件名称”,程序调用知识库列出该零件对应的全部分析项清单,用户在列出分析项清单中进行选择,激活需要分析的一个或几个分析项。
5、单项参数导入:在知识库中预先存储每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”的补充参数输入需求,由程序调用知识库呈现给用户。这里补充参数输入需求是指除了第1步系统参数之外的每个零件或分析项与其他零件或分析项不共用的单独的特殊的参数需求,例如螺栓预紧分析中的螺栓尺寸、钢套尺寸、间隙尺寸,或后屈曲分析中的偏移量等。对于每个激活的分析项,程序调用知识库列出补充参数需求,用户在指定位置输入一个或多个补充参数数据,由数据导入模块将补充参数数据按照指定格式存入数据库指定位置。
6、网格处理和模型导出:
61、初始网格导入:用户导入零件级的初始网格到指定位置。其中初始网格的特征为只包含零件实体网格(如壳、四面体、六面体)和某一种RBE单元(如RBE2)的简单网格,初始网格中不包括螺栓、钢套、衬套管等硬点处的连接结构;初始网格中的RBE单元特征为只包括两个种类,第一种RBE是零件内部必须的耦合连接,存在与否由零件内部的结构特征决定,可以没有,第二种RBE是零件与硬点的耦合连接,将在后续程序自动化处理时起到关键的定位作用,因此初始网格中包含必须数量足够的第二类RBE单元,这里的数量足够是指每个与零件相关的硬点都由一个RBE单元耦合连接,另外,RBE单元的关键节点(此处指RBE2的主点或RBE3的从点)必须与悬架系统参数的硬点位置吻合。
62、硬点识别:初始网格中不需要人工建立节点集,节点集将通过程序的硬点识别模块自动建立。硬点识别是指从全部的RBE单元关键节点中识别出耦合硬点的节点,以及每个节点耦合了哪个硬点,方法如下:在知识库中预先存储每个“前后悬架-悬架类型-零件名称”上都包括哪些硬点,程序访问知识库调用该零件的硬点列表,再访问数据库调用硬点列表中所有硬点的坐标;获取全部RBE单元关键节点的节点号和节点坐标;逐一循环每个硬点,将硬点坐标与节点坐标逐一对比识别,识别规则为:如果在硬点位置附近、距离容差范围以内存在RBE关键节点则识别成功;对于每个被识别出的RBE关键节点,根据硬点名称自动建立一个节点集;如果零件对应的硬点列表中的全部硬点都能够找到且只能找到一个对应节点,则识别完毕,否则为识别出错,由程序提醒用户检查输入数据重新操作。
63、局部模型调整,通过预先定义接口简化级别,调用建模子模块建立计算模型:初始网格中硬点处的连接全部为某一种RBE单元,对于不同的分析项,硬点处可能需要不同的简化程度和模型处理方式,因此需要对硬点处的连接接口做针对性的模型局部调整,例如RBE类型的转换、螺栓连接建模、建立等效衬套单元等,方法如下:预先在知识库中存储“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项-硬点名称”对应的局部接口简化级别,简化级别包括使用某种RBE单元简化连接、使用某种RBE和梁单元结合简化连接、三维实体模型详细连接等。程序访问知识库获取接口简化级别,调用数据库中的该分析项的单项补充参数数据,以初始模型中的RBE单元为定位点,调用不同的建模子程序模块进行RBE单元转换或局部有限元建模,得到分析项所需的计算模型。
64、计算模型批量输出:对于同一个零件,不同的分析项对建模的需求可能存在区别,如某种刚度分析可能只需在硬点处建立RBE2单元,某种强度分析则可能需要RBE3单元以及更多的细节,螺栓预紧分析则需要建出螺栓和钢套,有时候某些分析项也可能对建模的需求相同,如某种强度分析和某种耐久分析可以使用同一套模型,因此实际情况可能是分析项1、2需使用计算模型1,分析项3、4、5需使用计算模型2,分析项6、7需使用计算模型3,等等。此处的计算模型是指不带有约束和载荷的有限元模型,批量输出是指将同一个零件所有激活的分析项所需的几种计算模型批量输出,方法如下:对于每个“前后悬架-悬架类型-零件名称”在知识库中建立分析项名称和所需的计算模型序号的对应表,程序逐一循环激活的各个分析项列出需要批量输出的全部计算模型序号列表,从导入初始网格开始由多个分支分别进行模型处理,分别生成和输出计算模型1、计算模型2、计算模型3…等,命名为“项目号_前/后悬架_零件名称_计算模型序号”存储在指定数据位置。
7、计算文件批量生成:所述计算文件是指包括了计算模型引用信息、边界约束、载荷等信息的可直接提交至有限元程序进行仿真分析的文件。在知识库中预先存储每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”对应的约束方式、加载方式和载荷在数据库中的地址,程序访问知识库,对每个激活的分析项,引用对应的计算模型序号,设置相应的边界约束和载荷条件,并调用数据库中的载荷数据施加载荷,自动写出可以在有限元分析软件中运行的完整的计算文件并存储至指定位置。计算文件命名规则为:项目号_前/后悬架_零件名称_分析项名称_分析工况序号。
计算模型批量输出/计算文件批量生成中,通过建立零件分析项与计算模型序号对照表,确定需要输出的计算模型序号,以及确认计算模型序号和各分析项工况计算文件名称与计算模型序号之间的引用关系。
8、提交计算:将全部计算文件提交至有限元仿真软件,并将结果文件放入指定位置。
9、结果提取:预先将“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”对应的后处理待提取数据项写入知识库,调用后处理模块,访问结果文件提取结果数据,并按照“项目号-前/后悬架-零件名称-分析项名称-分析工况名称-结果数据名称”命名和存储文本或图片至指定位置。
10、报告生成和结果一览:以零件为单位,访问结果提取数据,依次将有计算结果的分析项自动填入报告模板生成报告。以零件名称作为一个坐标,以分析项的工况作为另一个坐标进行表格定位,将各项计算结果填入表格生成计算结果一览表。可通过不同颜色区分为分析项、已分析不合格项、合格项。
本发明悬架零部件仿真系统,包括人机交互界面端、多个功能模块、固定知识库和动态知识库。
其中,所述人际交互界面端,用于调用知识库和数据库,引导用户进行输入参数,激活选项,输出文件等操作。
所述多个功能模块包括数据导入模块、功能导引模块、硬点识别模块、局部建模模块、计算模型输出模块、计算文件生成模块、计算结果提取模块、计算报告生成模块和结果一览模块,可实现数据导入、功能导引、硬点识别、局部建模、计算模型输出、计算文件生成、计算结果提取、计算报告生成以及计算结果的一览。
其中,所述数据导入模块,用于将悬架系统参数数据文件导入至指定路径。
所述功能导引模块,用于开启人机交互界面,引导用户逐层选择需要分析的零件及分析项、分析工况;
所述硬点识别模块,用于自动识别出用户输入的初始网格中RBE单元的主要节点是哪个悬架硬点;
所述局部建模模块,用于调用各类型(如螺栓预紧、衬套过盈等)局部接口建模的子程序,实现在同一零件的不同分析项中,由同一个用户输入的初始网格,自动根据嵌入的接口简化要求,建立出不同简化级别的接口有限元模型;
所述计算模型输出模块,用于自动输出全部要求的模型至指定位置并分类存储;
所述计算文件生成模块,用于自动生成全部计算文件,包括约束和载荷步设置(计算文件调用模型文件,形成完整的可计算文件);
所述计算结果提取模块,用于根据分析零件与分析项,自动提取不同种类的计算结果数据;
所述计算报告生成模块,用于根据分析零件与分析项,调用报告模板生成计算报告;
所述结果一览模块,用于将全部结果呈现在一个表格内,概括某个车型或某个悬架系统各零件各项仿真分析的计算结果状态。所述固定知识库,用于预先存储以下固定知识:前、后悬架分别包含的悬架类型和子类型;每种“前后悬架-悬架类型”对应的全部零件名称;每种“前后悬架-悬架类型-零件名称”对应的全部仿真分析项;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”的补充参数输入需求;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称”上都包括哪些硬点;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项-硬点名称”对应的局部接口简化级别;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称”分析项名称和所需的计算模型序号的对应关系;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”对应的约束方式、加载方式和载荷地址;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”对应的后处理待提取数据;各零件计算分析报告模板。
所述数据库,用于以项目为单位存储以下动态数据:项目名称、系统参数、载荷数据、各零件初始网格、各零件的一系列计算模型、各零件个分析项的计算文件、各零件各分析项的结果文件、各零件的计算报告和项目计算结果一览表,可存储悬架系统类型、零件清单、分析项清单、单项补充单数清单、硬点列表、接口处理方式清单、分析项与计算模型的对照表、零件分析项对应的约束和载荷、后处理需求清单和计算报告模板。
本发明悬架零部件仿真系统,还包括常规的硬件设备,硬件设备包括硬盘等存储设备、CPU处理器和内存、键盘鼠标等输入设备及显示器。
实施例1
一种悬架零部件仿真方法,包括以下步骤:
1、用户输入项目名称为projectID。
2、用户选择分析后悬架系统,然后选择类型为五连杆式后悬架,并导入悬架系统参数和悬架系统分解载荷。
3、用户选择分析零件为后上控制臂。
4、用户选择激活二力杆刚度、屈曲、强度等3个分析项。
5、系统显示单项参数需求,用户输入一个或多个单项参数,如后屈曲偏移量等。
6、用户导入初始网格,如图2所示,点击生成计算模型。程序根据二力杆刚度、屈曲、强度3个分析项,调用分析项和计算模型序号的对应表,识别出刚度和屈曲分析对应1号计算模型,强度分析对应2号计算模型,开启2个模型处理分支。对于单个分支,如二力杆刚度/屈曲,程序首先进行硬点识别,自动识别出控制臂内点、控制臂外点,然后根据知识库存入的控制臂二力杆分析项对内点和外点两个硬点处的接口简化要求,调用子模块进行相应的接口局部模型处理,最后输出1号计算模型,命名为projectID_rearsys_rearuca_mesh1存放在数据库中。同样第二个分支输出2号计算模型,命名为projectID_rearsys_rearuca_mesh2存放在数据库中。
7、用户点击生成计算文件。程序进行计算模型引用,并施加对应的边界条件和载荷,生成控制臂刚度、屈曲、强度三个分析项的若干可直接提交计算的计算文件,如图3所示。
8、提交全部计算文件,并将计算结果放入指定位置,
9、程序后处理提取结算结果数据。
10、程序生成计算报告和结果一览表。
一种悬架零部件仿真系统,硬件部分包括硬盘等存储设备、CPU处理器和内存、键盘鼠标等输入设备及显示器。软件部分包括人机交互界面端、多个功能模块、固定知识库和动态知识库。
其中,所述人际交互界面端,用于调用知识库和数据库,引导用户进行输入参数,激活选项,输出文件等操作。
所述多个功能模块包括数据导入模块、功能导引模块、硬点识别模块、局部建模模块、计算模型输出模块、计算文件生成模块、计算结果提取模块、计算报告生成模块和结果一览模块,可实现数据导入、功能导引、硬点识别、局部建模、计算模型输出、计算文件生成、计算结果提取、计算报告生成以及计算结果的一览。
所述固定知识库,用于预先存储以下固定知识:前、后悬架分别包含的悬架类型和子类型;每种“前后悬架-悬架类型”对应的全部零件名称;每种“前后悬架-悬架类型-零件名称”对应的全部仿真分析项;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”的补充参数输入需求;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称”上都包括哪些硬点;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项-硬点名称”对应的局部接口简化级别;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称”分析项名称和所需的计算模型序号的对应关系;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”对应的约束方式、加载方式和载荷地址;每个“前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项”对应的后处理待提取数据;各零件计算分析报告模板。
所述数据库,用于以项目为单位存储以下动态数据:项目名称、系统参数、载荷数据、各零件初始网格、各零件的一系列计算模型、各零件个分析项的计算文件、各零件各分析项的结果文件、各零件的计算报告和项目计算结果一览表,可存储悬架系统类型、零件清单、分析项清单、单项补充单数清单、硬点列表、接口处理方式清单、分析项与计算模型的对照表、零件分析项对应的约束和载荷、后处理需求清单和计算报告模板。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种悬架零部件仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、系统参数导入:将悬架系统参数数据文件导入至指定路径,由数据导入模块对输入文件进行读取,提取相关数据,并按照指定格式存入数据库指定位置;
B、悬架类型设置:在知识库中预先存储前、后悬架分别包含的悬架类型和子类型,调用知识库列出所有前后悬架类型或子类型清单,用户在列出的类型中进行选择,确定需要分析的前悬架系统类型或后悬架系统的类型;
C、零部件设置:在知识库中预先存储每种前后悬架-悬架类型对应的全部零件名称,以及每种“前后悬架-悬架类型-零件名称”对应的全部仿真分析项,调用知识库列出零件名称清单,在列出的零件名称中进行选择,激活需要分析的一个或几个零件;
D、分析项设置:对于激活的前后悬架-悬架类型-零件名称,调用知识库列出该零件对应的全部分析项清单,在列出分析项清单中进行选择,激活需要分析的一个或几个分析项;
E、单项参数导入:在知识库中预先存储每个前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项的补充参数输入需求,对于每个激活的分析项,调用知识库列出补充参数需求,在指定位置输入一个或多个补充参数数据,由数据导入模块将补充参数数据按照指定格式存入数据库指定位置;
F、网格处理和模型导出:F1、初始网格导入;F2、硬点识别;F3、局部模型调整;F4、计算模型批量输出;
G、计算文件批量生成;
H、提交计算;
I、结果提取;
J、报告生成和结果一览。
2.根据权利要求1所述的一种悬架零部件仿真方法,其特征在于,步骤A,系统参数数据包括:项目名称、前后悬架参数、前后悬架各工况分解载荷。
3.根据权利要求1所述的一种悬架零部件仿真方法,其特征在于:步骤E,所述补充参数输入需求是指除了步骤A系统参数之外的每个零件或分析项与其他零件或分析项不共用的单独的特殊的参数需求。
4.根据权利要求3所述的一种悬架零部件仿真方法,其特征在于:所述补充参数为螺栓预紧分析中的螺栓尺寸、钢套尺寸、间隙尺寸,或后屈曲分析中的偏移量。
5.根据权利要求1所述的一种悬架零部件仿真方法,其特征在于,步骤F1,具体为:用户导入零件级的初始网格到指定位置,初始网格的特征为只包含零件实体网格和某一种RBE单元的网格,初始网格中不包括螺栓、钢套、衬套管硬点处的连接结构;初始网格中的RBE单元特征包括RBE是零件内部必须的耦合连接和RBE是零件与硬点的耦合连接,其每个与零件相关的硬点都由一个RBE单元耦合连接,RBE单元的关键节点与悬架系统参数的硬点位置吻合。
6.根据权利要求1所述的一种悬架零部件仿真方法,其特征在于,步骤F2,具体为:在知识库中预先存储每个前后悬架-悬架类型-零件名称上都包括哪些硬点,程序访问知识库调用该零件的硬点列表,再访问数据库调用硬点列表中所有硬点的坐标;获取全部RBE单元关键节点的节点号和节点坐标;逐一循环每个硬点,将硬点坐标与节点坐标逐一对比识别,识别规则为:如果在硬点位置附近、距离容差范围以内存在RBE关键节点则识别成功;对于每个被识别出的RBE关键节点,根据硬点名称自动建立一个节点集;如果零件对应的硬点列表中的全部硬点都能够找到且只能找到一个对应节点,则识别完毕,否则为识别出错,由程序提醒用户检查输入数据重新操作。
7.根据权利要求1所述的一种悬架零部件仿真方法,其特征在于,步骤F3,具体为:预先在知识库中存储前后悬架-悬架类型-零件名称-分析项-硬点名称对应的局部接口简化级别,简化级别包括使用某种RBE单元简化连接、使用某种RBE和梁单元结合简化连接、三维实体模型详细连接等。程序访问知识库获取接口简化级别,调用数据库中的该分析项的单项补充参数数据,以初始模型中的RBE单元为定位点,调用不同的建模子程序模块进行RBE单元转换或局部有限元建模,得到分析项所需的计算模型。
8.根据权利要求1所述的一种悬架零部件仿真方法,其特征在于,步骤F3,具体为:对对于每个前后悬架-悬架类型-零件名称在知识库中建立分析项名称和所需的计算模型序号的对应表,程序逐一循环激活的各个分析项列出需要批量输出的全部计算模型序号列表,从导入初始网格开始由多个分支分别进行模型处理,分别生成和输出,并命名后存储在指定数据位置。
9.一种悬架零部件仿真系统,其特征在于:包括人机交互界面端、多个功能模块、固定知识库和动态知识库;
其中,所述人际交互界面端,用于调用知识库和数据库,引导用户进行输入参数,激活选项,输出文件操作;
所述多个功能模块包括数据导入模块、功能导引模块、硬点识别模块、局部建模模块、计算模型输出模块、计算文件生成模块、计算结果提取模块、计算报告生成模块和结果一览模块,可实现数据导入、功能导引、硬点识别、局部建模、计算模型输出、计算文件生成、计算结果提取、计算报告生成以及计算结果的一览;
其中,所述数据导入模块,用于将悬架系统参数数据文件导入至指定路径;
所述固定知识库,用于预先存储多种固定知识;
所述数据库,用于以项目为单位存储多条动态数据。
10.根据权利要求9所述的一种悬架零部件仿真系统,其特征在于:所述功能导引模块,用于开启人机交互界面,引导用户逐层选择需要分析的零件及分析项、分析工况;所述硬点识别模块,用于自动识别出用户输入的初始网格中RBE单元的主要节点是哪个悬架硬点;所述局部建模模块,用于调用各类型局部接口建模的子程序,实现在同一零件的不同分析项中,由同一个用户输入的初始网格,自动根据嵌入的接口简化要求,建立出不同简化级别的接口有限元模型;所述计算模型输出模块,用于自动输出全部要求的模型至指定位置并分类存储;所述计算文件生成模块,用于自动生成全部计算文件,包括约束和载荷步设置;所述计算结果提取模块,用于根据分析零件与分析项,自动提取不同种类的计算结果数据;所述计算报告生成模块,用于根据分析零件与分析项,调用报告模板生成计算报告;所述结果一览模块,用于将全部结果呈现在一个表格内,概括某个车型或某个悬架系统各零件各项仿真分析的计算结果状态。
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CN118296903A true CN118296903A (zh) | 2024-07-05 |
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