[發(fā)明專(zhuān)利]一種自動(dòng)化部件連接的CAE建模方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711320513.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107977522A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳乾乾;許春鐵;許書(shū)生;唐誠(chéng)成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 重慶華科專(zhuān)利事務(wù)所50123
• 代理人: 康海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟件建模及模擬技術(shù),具體涉及一種自動(dòng)化部件連接的CAE建模方法。

背景技術(shù)

在利用有限元分析方法對(duì)閉合件(車(chē)門(mén)、前罩、背門(mén)等)的剛強(qiáng)度及疲勞性能進(jìn)行分析時(shí)，需要建立閉合件—鉸鏈—車(chē)身之間的連接的CAE模型。并且，要求把基于 Nanstran軟件格式的模型轉(zhuǎn)換成為能夠應(yīng)用于Abaqus軟件進(jìn)行計(jì)算的模型。這些步驟基本上都是手工操作，即在分析前處理軟件Hyperworks中，人工手動(dòng)完成閉合件的CAE 模型材料及屬性的替換、邊界條件的設(shè)定、計(jì)算參數(shù)的編寫(xiě)等等，之后再調(diào)用求解軟件進(jìn)行計(jì)算，最后生成分析報(bào)告。這種分析模式，會(huì)帶來(lái)如下問(wèn)題：首先是重復(fù)操作多，耗時(shí)長(zhǎng)，且容易出錯(cuò)。以材料和屬性的替換為例，要生成能夠應(yīng)用于Abaqus軟件計(jì)算的模型，需要把原來(lái)基于Nastran軟件模型中每個(gè)部件的線性材料參數(shù)替換成Abaqus 軟件能夠識(shí)別的非線性材料參數(shù)，而一個(gè)車(chē)門(mén)模型往往就有數(shù)十個(gè)部件，要重復(fù)類(lèi)似的操作數(shù)十次。其次是模型建立的標(biāo)準(zhǔn)化不夠，對(duì)分析精度有一定的影響。雖然有對(duì)應(yīng)的操作流程，但是由于分析人員對(duì)分析流程的理解不同及操作習(xí)慣不同，在模型的處理上并不完完全全的一致，會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果有所差別。因此，該過(guò)程較為復(fù)雜，現(xiàn)有的方法是工程師手動(dòng)點(diǎn)擊商業(yè)軟件一步一步進(jìn)行操作，流程繁瑣，效率低，且出錯(cuò)率高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是建立一種自動(dòng)化部件連接的CAE建模方法，提供自動(dòng)化車(chē)門(mén)鉸鏈連接模塊，該模塊能夠在車(chē)門(mén)、鉸鏈和車(chē)身模型之間自動(dòng)建立連接，不再需要人工手動(dòng)操作。

一種自動(dòng)化部件連接的CAE建模方法，方法為：

步驟1、在前處理軟件中導(dǎo)入被連接件A、鉸鏈和被連接件B，并依次放入分別命名的總成模型中；

步驟2、運(yùn)行集成于前處理軟中的自動(dòng)化部件鉸鏈連接模塊；

步驟3、完成所述被連接件A、鉸鏈和被連接件B的連接；

所述自動(dòng)化部件鉸鏈連接模塊處理步驟為：

步驟2.1、自動(dòng)化部件鉸鏈連接模塊進(jìn)行連接件分組；

步驟2.2、將分組后的鉸鏈與被連接件A建立連接；

步驟2.3、將分組后的鉸鏈與被連接件B建立連接；

步驟2.4、建立各組鉸鏈之間的連接。

進(jìn)而完成所述被連接件A、鉸鏈和被連接件B之間的連接。

具體地，所述自動(dòng)化部件鉸鏈連接模塊進(jìn)行連接件分組的具體處理步驟為：首先，自動(dòng)化部件鉸鏈連接模塊選取鉸鏈模型中一個(gè)節(jié)點(diǎn)，記為P1，并標(biāo)記P1所屬的部件為 Hi1；然后，找出鉸鏈模型模型中除部件Hi1之外到點(diǎn)P1距離最小的點(diǎn)，記為P2,并標(biāo)記P2所屬的部件為Hi2，Hi1和Hi2即為需要連接起來(lái)的第i對(duì)陰鉸鏈和陽(yáng)鉸鏈， i∈{1、2、3...}。

具體地，所述分組后的鉸鏈分別與被連接件A建立連接的具體處理過(guò)程為：首先，找出第i對(duì)陰鉸鏈Hi1中所有的孔：用rigid單元(剛性連接單元)分別抓取每個(gè)孔面上的點(diǎn)，形成對(duì)應(yīng)孔面的剛性單元并將其中心節(jié)點(diǎn)的集合記為nodeset-i1；再找出陽(yáng)鉸鏈 Hi2中所有的孔：用rigid單元分別抓取每個(gè)孔面上的點(diǎn)，形成對(duì)應(yīng)孔面的剛性單元并將其中心節(jié)點(diǎn)的集合記為nodeset-i2；然后，識(shí)別被連接件A中所有shell單元部件上所有的孔，用rigid單元分別抓取每個(gè)孔面上的點(diǎn)，形成對(duì)應(yīng)孔面的剛性單元并將其中心節(jié)點(diǎn)的集合記為connectedA；最后，分別循環(huán)遍歷connectedA和nodeset-i1，connectedA 和nodeset-i2，這兩組集合中兩點(diǎn)間的距離，對(duì)比每組集合中兩點(diǎn)間的距離；當(dāng)距離小于設(shè)置的閾值時(shí)，自動(dòng)建立剛性連接，連接滿足要求的點(diǎn)，陰鉸鏈Hi1和陽(yáng)鉸鏈Hi2部件即通過(guò)rigid單元完成與被連接件A的鏈接。

具體地，所述將分組后的鉸鏈與被連接件B建立連接的具體處理過(guò)程為：通過(guò)前處理軟件識(shí)別被連接件B中所有shell單元(殼單元)部件上所有的孔，用rigid單元分別抓取每個(gè)孔上的點(diǎn)，形成對(duì)應(yīng)孔面的剛性單元并將其中心節(jié)點(diǎn)的集合記為connectedB；分別循環(huán)遍歷connectedB和nodeset-i1、connectedB和nodeset-i2這兩組集合中兩點(diǎn)間的距離；當(dāng)距離小于設(shè)置的閾值時(shí)，自動(dòng)建立剛性連接，連接滿足要求的點(diǎn)，Hi1和Hi2即通過(guò)rigid單元完成和被連接件B。