白車身模態(tài)分析流程建模指導(dǎo)書及標準

1、白車身模態(tài)分析流程及建模標準白車身模態(tài)分析流程及建模標準概述概述1.1.幾何模型修正幾何模型修正2.2.幾何模型讀取幾何模型讀取3.3.單元尺寸的定義和模型劃分單元尺寸的定義和模型劃分 4.4.模型的合并模型的合并 5.5.施加載荷和邊界條件施加載荷和邊界條件 6.6.分析計算分析計算 7.7.結(jié)果的后處理結(jié)果的后處理 8.8.修改設(shè)計修改設(shè)計分析流程圖分析流程圖幾何模型修正幾何模型修正幾何模型讀取幾何模型讀取單元尺寸的定義和模型劃分單元尺寸的定義和模型劃分模型的合并模型的合并施加載荷和邊界條件施加載荷和邊界條件結(jié)果的后處理結(jié)果的后處理修改設(shè)計修改設(shè)計幾何模型修正幾何模型修正 在建立幾何模型的

2、過程中在建立幾何模型的過程中,有可能發(fā)生有可能發(fā)生幾何特征缺失或者產(chǎn)生一些不必要的小幾何特征缺失或者產(chǎn)生一些不必要的小碎面，這些幾何錯誤都需要進行清理，碎面，這些幾何錯誤都需要進行清理，否則會影響有限元模型的質(zhì)量、計算的否則會影響有限元模型的質(zhì)量、計算的精度和速度，具體的方法是進行縫合、精度和速度，具體的方法是進行縫合、修補或合并?？梢詫⑿扪a或合并?？梢詫個面合并成一個個面合并成一個面（此種方法只限對模型質(zhì)量要求不高面（此種方法只限對模型質(zhì)量要求不高的情況），但關(guān)鍵的特征線應(yīng)該保留，的情況），但關(guān)鍵的特征線應(yīng)該保留，如拐角、和孔等。如拐角、和孔等。幾何模型修正幾何模型修正surface ed

3、itparametric cubic mathematical representationcomplex mathematical representation12314235611221can use simultaneously with all surfacessurfaces have continuous slopepatran相關(guān)的幾何模型修正相關(guān)的幾何模型修正point 35parametric surface 6trimmed surface with holetrimmed surface 8 with holeparametric surface without hole

4、trimmed surface 4remove vertexparametric surfacepoint 44parametric surface 2new vertextrimmed surface幾何模型讀取幾何模型讀?。阂话愎镜臄?shù)學模型都按照層管理的：一般公司的數(shù)學模型都按照層管理的模式進行，通常不同的層存儲不同的信模式進行，通常不同的層存儲不同的信息，在模型讀入后，可以將多余的層刪息，在模型讀入后，可以將多余的層刪除，將有用的面移入當前層中，如條件除，將有用的面移入當前層中，如條件允許可以將當前層的名稱改成零件名稱。允許可以將當前層的名稱改成零件名稱。便于以后添加材料性質(zhì)卡和辨別零

5、件。便于以后添加材料性質(zhì)卡和辨別零件。patranpatran可以較為方便的將整車的各個不可以較為方便的將整車的各個不同的零件進行分組并進行管理同的零件進行分組并進行管理caecae模型的建立模型的建立根據(jù)計算機的能力和要求的精度確定合根據(jù)計算機的能力和要求的精度確定合適的網(wǎng)格大小，劃分網(wǎng)格。如果機器的適的網(wǎng)格大小，劃分網(wǎng)格。如果機器的能力和時間允許，可以將單元尺寸劃分能力和時間允許，可以將單元尺寸劃分的小一些（但不能太?。?，如可以按照的小一些（但不能太?。缈梢园凑张鲎驳挠嬎阋筮M行劃分，這樣同一個碰撞的計算要求進行劃分，這樣同一個模型既能夠計算模態(tài)分析，有可以模擬模型既能夠計算模態(tài)分析，

6、有可以模擬碰撞碰撞.網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分advanced surface mesherbenefits drastically reduce analysis modeling time the same part can now be meshed in less than a minute originally, it would take at least 30 minutes reduce cost increase productivity build quality finite element models with minimal user interactiongapnon-co

7、ngruentsurface boundariesuser scenario 1verify : surface : boundarymany internal free edgesgapnon-congruentsurface boundariesuser scenario 1verify : surface : boundarymany internal free edgesoverlappedsurface boundariesgapuser scenario 1create initial tri-meshpseudo surfacesinitial meshuser scenario

8、 1create initial tri-meshpseudo surfacesuser scenario 1pseudo surface cleanupverify element free edgescleanupverify free edgesuser scenario 1pseudo surface cleanupcreate congruent meshes (based on user defined tolerance) select initial tri-mesh set tolerance to .1194 new elements created293 free edg

9、es have been stitchedverify free edges againall internal free edges and overlaps have been eliminated 2 gaps needs to be manually stitchedmake congruentuser scenario 1pseudo surface cleanupstitch free edges select free edge use “ free edge of 2d element“ selection iconuse polygon pick to select the

10、entire gaprepeat for all known gapsstitchingthis tool will close the gaps of areas defined by the selected edges. also, this tool will close the gaps without any checking of tolerance values.user scenario 1additional manual mesh simplificationmerge pseudo faces to eliminate skewed or sliver surfaces

11、create higher quality final mesh simplifymerge 16 pseudo faces into 1 facemerge facesuser scenario 1additional manual mesh simplification1 faceuser scenario 1create final meshselect all pseudo facesenter desired final element sizefinal meshcae模型網(wǎng)格質(zhì)量控制模型網(wǎng)格質(zhì)量控制如果要得到精度較高的計算結(jié)果如果要得到精度較高的計算結(jié)果,網(wǎng)格的質(zhì)量是是至關(guān)重要的

12、網(wǎng)格的質(zhì)量是是至關(guān)重要的.相相對于模態(tài)分析求解網(wǎng)格控制如下對于模態(tài)分析求解網(wǎng)格控制如下 單元翹曲角：不大于單元翹曲角：不大于20度度 單元長度單元長度 ：通常按照：通常按照10mm劃分，但最小單元長度不要小于劃分，但最小單元長度不要小于5mm。 單元長寬比：小于單元長寬比：小于1：5 雅各比雅各比 ：大于：大于0.5 最小四邊形內(nèi)角：大于最小四邊形內(nèi)角：大于40度度 最大四邊形內(nèi)角：小于最大四邊形內(nèi)角：小于135度度 最小三角形內(nèi)角：大于最小三角形內(nèi)角：大于15度度 最大三角形內(nèi)角：小于最大三角形內(nèi)角：小于140度度 三角形占全部單元比例：整個模型最好小于三角形占全部單元比例：整個模型最好小于

13、10%，最多不多于，最多不多于15%，對單個零件的要求可以放松，最多可到，對單個零件的要求可以放松，最多可到30%（小零件）。（小零件）。 irregularity checksngeneral mesh/element checksuboundary or “crack” detectionuelements duplicationunormalsunodal connectivityujacobiannelement specific distortion checksudeviation form basic shaped elements, i.e. taperncurvature a

14、nd singularity tests for quadratic elementsncolor-coding based on node or element id numbersverify element boundarynplots the boundary as free edges, or optionally free facesnfree edge/face of an element is the edge/face of the element not common (tied to) with othersncracks or free edges appear alo

15、ng geometric boundaries prior to equivalencingverify element boundary free edgeshex mesh example:hex meshfree edge display before equivalencingfree edge display* after equivalencingtet meshfree edge display before equivalencingfree edge display after equivalencingtet mesh example:dashed (blank) area

16、 indicates more than one tetsolid line indicates only one tetdistortion check of hex elementsnthe test option gives an overview for the current groupobject:typical verify formaspectwarpskewtaper模型的合并模型的合并一個白車身由若干個零件組成，模型的合并是一個一個白車身由若干個零件組成，模型的合并是一個復(fù)雜的事情。一般情況下有兩種辦法：一種是先進復(fù)雜的事情。一般情況下有兩種辦法：一種是先進行各大總成的合并

17、，如側(cè)圍、地板等，各個總成合行各大總成的合并，如側(cè)圍、地板等，各個總成合并完成后，再進行白車身的合并。此種辦法比較簡并完成后，再進行白車身的合并。此種辦法比較簡單，而且焊接順序可以結(jié)合車間的焊接順序進行，單，而且焊接順序可以結(jié)合車間的焊接順序進行，比較容易理解，建議初學者使用。另一種辦法是將比較容易理解，建議初學者使用。另一種辦法是將所有的模型全部讀入，然后依次將各個零件進行焊所有的模型全部讀入，然后依次將各個零件進行焊接。按照此種辦法，需要對車身結(jié)構(gòu)和焊接非常了接。按照此種辦法，需要對車身結(jié)構(gòu)和焊接非常了解，連接過程中經(jīng)常會遺漏部分焊點，需要反復(fù)幾解，連接過程中經(jīng)常會遺漏部分焊點，需要反復(fù)幾

18、次計算才能全部完成。但這種方法有助對白車身的次計算才能全部完成。但這種方法有助對白車身的透徹了解。建議熟練后采用。透徹了解。建議熟練后采用。焊點的連接方式焊點的連接方式 在給出的焊點坐標附近，用兩個rbe2單元連接，或采用一個零件（厚度較大的零件）的節(jié)點做主點，相連零件的兩個節(jié)點做從點的方法。三層板件焊接，中間點作為主點。一般不推薦一個焊點只采用一個rbe2單元（只有兩個節(jié)點連接）的方式。施加載荷和邊界條件施加載荷和邊界條件 這是有限元模型的精華，所有令人喪氣、這是有限元模型的精華，所有令人喪氣、郁悶的過程都集中于此，但是當計算結(jié)郁悶的過程都集中于此，但是當計算結(jié)果比較成功的時候，帶來的樂趣也是讓果比較成功的時候，帶來的樂趣也是讓人興奮的。這一步需要的是經(jīng)驗和根據(jù)人興奮的。這一步需要的是經(jīng)驗和根據(jù)經(jīng)驗做出某種簡化或者取舍的勇氣，尤經(jīng)驗做出某種簡化或者取舍的勇氣，尤其是在靜力和頻率響應(yīng)計算中。而模態(tài)其是在靜力和頻率響應(yīng)計算中。而模態(tài)分析