[發(fā)明專利]基于汽車碰撞仿真的拼焊板焊縫有限元建模方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810034525.1
• 申請日: 2008-03-13
• 公開（公告）號: CN101246512A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱平;施欲亮;陳關(guān)龍;張宇;潘鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1、一種基于汽車碰撞仿真的拼焊板焊縫有限元建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、基礎(chǔ)板建模

a.基礎(chǔ)板硬點布置：利用幾何處理模塊在兩塊基礎(chǔ)板與焊縫相連邊界處均勻布置硬點，使焊縫相連邊界處的基礎(chǔ)板網(wǎng)格節(jié)點一一對應(yīng)；

b.基礎(chǔ)板網(wǎng)格劃分：使用網(wǎng)格劃分模塊對兩塊基礎(chǔ)板進行網(wǎng)格劃分；

c.基礎(chǔ)板網(wǎng)格平移：保持其中一塊基礎(chǔ)板網(wǎng)格不動，平移另一塊基礎(chǔ)板網(wǎng)格，使拼焊板的中心面位置與實際相符合；

所述的幾何處理模塊、網(wǎng)格劃分模塊均采用前處理軟件實現(xiàn)；

第二步、雙層梁焊縫模型建立

a.空間節(jié)點布置：在每個硬點位置上下布置兩個空間節(jié)點，通過空間節(jié)點的準確布置模擬出焊縫的形狀；

b.雙層梁制作：沿著焊縫方向?qū)蓧K基礎(chǔ)板上下方的兩排空間節(jié)點以Huges-liu減縮梁一一連接，形成兩排空間梁單元結(jié)構(gòu)；

c.將梁與基礎(chǔ)板連接：用剛性連接單元將硬點處節(jié)點和所建立的雙層梁節(jié)點約束在一起；

第三步、雙層梁單元的屬性賦值

a.梁單元材料屬性賦值：拼焊板焊縫材料以各向同性及率無關(guān)的冪指數(shù)塑性材料模型對所建雙層梁單元進行賦值，使焊縫模型材料與實際焊縫材料相一致；

b.梁單元截面屬性賦值：按照尺寸公式對所建雙層梁單元截面屬性進行參數(shù)賦值，使焊縫與實際情況具有相同的橫截面面積，進而具有與實際情況相同的強度；

第四步、將所建立的拼焊板焊縫模型連同基礎(chǔ)板網(wǎng)格模型移入碰撞有限元計算模型，通過有限元解算程序的仿真，最終獲得正確的拼焊板零件變形模式；

所述的各向同性及率無關(guān)的冪指數(shù)塑性材料模型為Ludwick-Hollomon材料模型，即LS/DYNA中的18號材料*MAT_POWER-LAW_PLASTICITY進行賦值：

σ＝Kεⁿ

式中，σ為真實應(yīng)力，ε為真實應(yīng)變，K和n分別是強度系數(shù)和應(yīng)變硬化指數(shù)；

所述的尺寸公式為

tsi=t1+t24,i=1,2]]>

tti=LN,i=1,2]]>

式中t_si和t_ti分別表示在s方向和t方向上梁i的厚度；L是焊縫長度，N是焊縫相鄰一側(cè)殼單元的個數(shù)。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于汽車碰撞仿真的拼焊板焊縫有限元建模方法，其特征是，所述的硬點，是指在幾何線上布置的點，這些點在網(wǎng)格處理中將作為網(wǎng)格單元的節(jié)點。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于汽車碰撞仿真的拼焊板焊縫有限元建模方法，其特征是，所述拼焊板是由兩塊或者兩塊以上的基礎(chǔ)板組成，這里所指的基礎(chǔ)板是針對某一焊縫所相連的板材。