HyperWorks 在車身斷面性能分析中的應(yīng)用

2017-01-05 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

HyperWorks 在車身斷面性能分析中的應(yīng)用

Application of HyperWorks in the analysis of body Fracture Surface Analysis

劉啟龍徐中皓
(中國(guó)第一汽車股份有限公司技術(shù)中心長(zhǎng)春 130011)

摘要:本文以某款商用車為研究對(duì)象,通過(guò)應(yīng)用 HyperWorks 強(qiáng)大的前處理器,對(duì)該商用車進(jìn)行了車身斷面性能分析,對(duì)比用料厚線圍成的斷面與用單元圍成的斷面的優(yōu)缺點(diǎn)。分析結(jié)果表明,兩者結(jié)果基本接近,料厚線圍成的斷面操作更快捷、有效,適合前期項(xiàng)目開發(fā);單元圍成的斷面更適合項(xiàng)目后期準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析,視覺效果更好、便于觀察。

關(guān)鍵詞: HyperWorks 商用車斷面分析

Abstract: In this paper, a new commercial vehicle is the research object, by applying the HyperWorks powerful processors, the section performance analysis on the commercial vehicle body was carried out, compared with a line containing material thickness of cross section and the unit of section. Analysis results show that the two results are basically close, line of cross section thickness of more efficient, effective and suitable for the early stage of the project development; unit of the section is more suitable for project late accurate data analysis, visual effect is better, easy to observe.

Keywords: HyperWorks , commercial vehicle, Fracture Surface Analysis

1 引言

斷面是汽車車身基本結(jié)構(gòu),它的性能直接影響白車身性能,斷面分析是汽車產(chǎn)品開發(fā)的重要分析之一,斷面分析可以量化斷面設(shè)計(jì),使斷面設(shè)計(jì)不再停留在對(duì)比設(shè)計(jì)階段。通過(guò)斷面主要參數(shù)計(jì)算,更加清楚地了解斷面性能,從而更好地進(jìn)行斷面設(shè)計(jì)。

斷面分析從產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就開始,貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)階段。

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)定目標(biāo),例如白車身扭轉(zhuǎn)剛度,CAE 部門進(jìn)行初步斷面分析,在簡(jiǎn)單的模型中輸入斷面參數(shù),使白車身性能達(dá)到目標(biāo)值;
CAE 部門將斷面參數(shù)交 CAD 部門,設(shè)計(jì)人員根據(jù)造型、工藝等要求進(jìn)行計(jì)劃圖設(shè)計(jì),確定主要斷面形狀;
CAE 部門進(jìn)行主要斷面分析;
隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完成,CAE 部門建立完整、正確的有限元模型進(jìn)行分析,進(jìn)行準(zhǔn)確斷面分析,最終確定斷面形狀。

2 車身斷面有限元模型的建立

確定典型斷面位置,本文以 B 柱上截面為例,在同一斷面分別建立用料厚線圍成的斷面和用單元圍成的斷面,有限元模型如下圖所示。

HyperWorks 在車身斷面性能分析中的應(yīng)用hypermesh學(xué)習(xí)資料圖片1

3 邊界條件

料厚線圍成的斷面需要在 HyperBeam 中給每段連續(xù)線段附加板件的厚度,焊接邊界需要附加不同板殼件的厚度總和,單位均為 mm。單元圍成的斷面厚度通過(guò)垂直直線的網(wǎng)格來(lái)確定,需要在 HyperMesh 中完成。

4 斷面性能分析結(jié)果

在 HyperBeam 中查看斷面性能分析結(jié)果,斷面需要具備的基本特性是整個(gè)截面必須是封閉的。

1) 料厚線圍成的斷面

HyperWorks 在車身斷面性能分析中的應(yīng)用hypermesh學(xué)習(xí)資料圖片2

2) 單元圍成的斷面

HyperWorks 在車身斷面性能分析中的應(yīng)用hypermesh學(xué)習(xí)資料圖片3

5 車身斷面類型對(duì)比

HyperWorks 在車身斷面性能分析中的應(yīng)用hypermesh應(yīng)用技術(shù)圖片4

6 結(jié)論

通過(guò)車身斷面類型的對(duì)比結(jié)果數(shù)據(jù)可以看出,兩種類型的結(jié)果數(shù)據(jù)基本接近,最大誤差在 5% 左右。從操作性及界面可調(diào)性來(lái)說(shuō),料厚線圍成的斷面操作簡(jiǎn)捷、方便,可以對(duì)截面的厚度及形狀做任意更改,從而得到更好的結(jié)果數(shù)據(jù),更適合項(xiàng)目開發(fā)的前期分析工作,而單元圍成的斷面更適合項(xiàng)目開發(fā)后期的準(zhǔn)確分析工作,視覺效果較好。
在整個(gè)模擬仿真過(guò)程中,HyperBeam 快速計(jì)算不規(guī)則封閉截面的結(jié)果數(shù)據(jù),充分體現(xiàn)了
HyperWorks 軟件在汽車車身斷面性能仿真分析中的方便、快捷和高效。

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