一種用于對車身頂蓋抗凹剛度進(jìn)行cae分析的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于對車身頂蓋抗凹剛度進(jìn)行CAE分析的方法，即利用CAE技術(shù)分析車身頂蓋抗凹剛度。
【背景技術(shù)】
[0002]車身頂蓋的抗凹剛度是一項(xiàng)重要指標(biāo)，即抗凹性能。抗凹性能不足會導(dǎo)致乘用車頂蓋在冰雹或石子撞擊下出現(xiàn)凹痕，這不僅影響著客戶的主觀評價(jià)，同時(shí)也與車輛安全性、乘坐舒適性密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)過程中對車身頂蓋的抗凹剛度進(jìn)行CAE分析是預(yù)防車身頂蓋剛度缺陷的重要環(huán)節(jié)。
[0003]傳統(tǒng)利用CAE技術(shù)分析車身頂蓋抗凹剛度的方法流程是:首先利用ANSA等CAE前處理建模軟件建立頂蓋模型；在頂蓋模型的外表面上根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取用于測量抗凹剛度的加載點(diǎn)，一般轎車的加載點(diǎn)個(gè)數(shù)為10至15個(gè)；對頂蓋模型進(jìn)行加載與約束，以便模擬頂蓋模型被安裝到車身上之后的真實(shí)狀態(tài)；對各個(gè)加載點(diǎn)分別進(jìn)行抗凹剛度分析。在進(jìn)行抗凹剛度分析時(shí)，需要結(jié)合加載大小對加載點(diǎn)受到壓塊施加的加載后的位移進(jìn)行分析，以確定頂蓋是否發(fā)生屈曲變形。這種傳統(tǒng)方法存在如下問題:需要不斷重復(fù)進(jìn)行選取加載點(diǎn)、施加加載、測量加載點(diǎn)位移和判斷是否發(fā)生屈曲等一系列操作，往往需要重復(fù)十幾次，不僅增加項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間，而且浪費(fèi)人力成本；每次操作選取的加載點(diǎn)位置不同，操作時(shí)記錄的信息和操作后記錄的結(jié)果不規(guī)范。這些問題導(dǎo)致成本高、處理結(jié)果兼容性差、不便于同一車身數(shù)次測量結(jié)果以及不同車型測量結(jié)果之間對比的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決傳統(tǒng)利用CAE技術(shù)分析車身頂蓋抗凹剛度的方法操作繁瑣，導(dǎo)致人力成本高的問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案:
[0006]一種用于對車身頂蓋抗凹剛度進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助工程分析的方法，包括:
[0007]步驟101:建立頂蓋模型，頂蓋模型具有三條頂蓋棚條；
[0008]步驟102:在頂蓋模型上建立三維坐標(biāo)系，使得X軸平行于頂蓋模型縱向延伸方向，Y軸平行于頂蓋模型橫向延伸方向，XZ平面將頂蓋模型平分為對稱的兩個(gè)部分；
[0009]步驟103:在頂蓋模型上確定加載點(diǎn)的位置和數(shù)量；
[0010]步驟104:對各個(gè)加載點(diǎn)分別進(jìn)行加載測試，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前加載點(diǎn)受到的加載大小與發(fā)生的位移，并將加載大小與對應(yīng)位移記錄在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，為每個(gè)加載點(diǎn)均記錄一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果；
[0011]步驟105:讀取一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，為該統(tǒng)計(jì)結(jié)果繪制一個(gè)位移-加載曲線，計(jì)算位移-加載曲線中各個(gè)加載大小處的斜率；
[0012]步驟106:判斷各個(gè)加載大小處的斜率是否為正數(shù)，如果有一處斜率非正，則向顯示設(shè)備輸出當(dāng)前位移-加載曲線并返回步驟101 ;如果所有斜率均為正數(shù)，則進(jìn)行步驟107；
[0013]步驟107:根據(jù)當(dāng)前統(tǒng)計(jì)結(jié)果計(jì)算統(tǒng)計(jì)項(xiàng)的值以及對應(yīng)的目標(biāo)范圍，判斷統(tǒng)計(jì)項(xiàng)的值是否在目標(biāo)范圍內(nèi)，如果在目標(biāo)范圍內(nèi)，則存儲統(tǒng)計(jì)項(xiàng)和統(tǒng)計(jì)項(xiàng)的值并且執(zhí)行步驟
108;如果不在目標(biāo)范圍內(nèi)則返回步驟101 ；
[0014]步驟108:返回步驟105，直到所有統(tǒng)計(jì)結(jié)果被執(zhí)行完。
[0015]在優(yōu)選的方案中，步驟103具體包括:
[0016]步驟201:如果相鄰兩條頂蓋棚條之間的X向間距d ( 450mm，則在這兩條頂蓋棚條之間將距離中間頂蓋棚條的距離為d/3和2d/3處定義為加載點(diǎn)的X坐標(biāo)；如果相鄰兩條頂蓋棚條之間的X向間距d>450mm，則在這兩條頂蓋棚條之間將距離中間頂蓋棚條的距離為d/4、d/2和3d/4處定義為加載點(diǎn)的X坐標(biāo)；
[0017]步驟202:在XZ平面的一側(cè)，如果長度為頂蓋最窄寬度一半的Y向間距h> 500mm，則分別在距離XZ平面的距離為h/3和2h/3處定義加載點(diǎn)的Y坐標(biāo)；如果長度為頂蓋最窄寬度一半的Y向間距h ( 500mm,則分別在距離XZ平面的距離為h/4、h/2和3h/4處定義加載點(diǎn)的Y坐標(biāo)；
[0018]步驟203:將X坐標(biāo)的個(gè)數(shù)乘以Y坐標(biāo)的個(gè)數(shù)定義為加載點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0019]在優(yōu)選的方案中，統(tǒng)計(jì)項(xiàng)包括加載大小和位移。
[0020]在優(yōu)選的方案中，步驟104還包括:在對當(dāng)前加載點(diǎn)施加加載后，釋放所施加的加載，統(tǒng)計(jì)釋放加載之后當(dāng)前加載點(diǎn)的殘余位移，并將殘余位移也記錄在當(dāng)前加載點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中。
[0021]在優(yōu)選的方案中，統(tǒng)計(jì)項(xiàng)還包括殘余位移。
[0022]本發(fā)明提供了用于對車身頂蓋抗凹剛度進(jìn)行CAE分析的方法，所述方法自動(dòng)進(jìn)行加載點(diǎn)選取與分析處理，節(jié)省時(shí)間，降低了人力成本，結(jié)果規(guī)范，便于同一車身數(shù)次測量結(jié)果以及不同車型測量結(jié)果之間對比，給工程師帶來了較大的方便，縮短了項(xiàng)目開發(fā)周期。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中用于對車身頂蓋抗凹剛度進(jìn)行CAE分析的方法流程圖。
[0025]圖2為采用圖1所示方法流程建立的頂蓋模型的示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]1.頂蓋，2.頂蓋棚條，3.中間頂蓋棚條，4.加載點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]參照圖1所示流程圖和圖2的頂蓋模型示意圖，本實(shí)施例提供的用于對車身頂蓋抗凹剛度進(jìn)行CAE分析的方法包括:
[0030]步驟101:建立頂蓋模型，頂蓋模型具有三條頂蓋棚條；
[0031]步驟102:在頂蓋模型上建立三維坐標(biāo)系，使得X軸平行于頂蓋模型縱向延伸方向，Y軸平行于頂蓋模型橫向延伸方向，XZ平面將頂蓋模型平分為對稱的兩個(gè)部分；xz平面為X軸和Y軸圍成的平面；
[0032]步驟103:在頂蓋模型上確定加載點(diǎn)的位置和數(shù)量；
[0033]步驟104:對各個(gè)加載點(diǎn)分別進(jìn)行加載測試，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前加載點(diǎn)受到的加載大小與發(fā)生的位移，并將加載大小與對應(yīng)位移記錄在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，為每個(gè)加載點(diǎn)均記錄一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果；位移為加載點(diǎn)發(fā)生形變后所在位置的Z坐標(biāo)。
[0034]步驟105:讀取一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，為該統(tǒng)計(jì)結(jié)果繪制一個(gè)位移-加載曲線，計(jì)算位移-加載曲線中各個(gè)加載大小處的斜率；位移-加載曲線在以位移和加載大小作為坐標(biāo)軸的二維坐標(biāo)系下生成；
[0035]步驟106:判斷各個(gè)加載大小處的斜率是否為正數(shù)，如果有一處斜率非正，則表示發(fā)生屈曲，于是向顯示設(shè)備輸出當(dāng)前位移-加載曲