手把手教你編寫白車身扭轉(zhuǎn)工況ANSA二次開發(fā)程序

導(dǎo)讀：在我推出的《ANSA二次開發(fā)從入門到精通》這門課程中從幾何檢查到網(wǎng)格劃分，再到常見連接(螺栓、焊點(diǎn)、焊線、膠粘)，最后到界面設(shè)計(jì)給大家全面的講解了ANSA二次開發(fā)中常用的函數(shù)及用法，也通過代碼+實(shí)例的方法逐步帶大家學(xué)習(xí)相關(guān)知識。但是大家有許多同學(xué)也是剛開始接觸ANSA二次開發(fā)，所以我們在課程中的例子還是比較簡單的，想在工程實(shí)際應(yīng)用還需要多進(jìn)行練習(xí)，但是也無非是課程中的知識的組合。

作為一名汽車仿真工程師做得最多的就是汽車相關(guān)工況的二次開發(fā)，本文就用一個(gè)最常見的白車身扭轉(zhuǎn)工況來帶大家再次領(lǐng)略ANSA二次開發(fā)的魅力，后期也會(huì)有更多針對工程實(shí)例的課程、文章，歡迎大家關(guān)注我的仿真秀專欄-ANSA攻城獅。

一、認(rèn)識白車身扭轉(zhuǎn)工況

首先介紹一下白車身扭轉(zhuǎn)工況的具體加載、約束以及結(jié)果讀取吧。

1、加載

扭轉(zhuǎn)顧名思義需要在車身上加載一個(gè)扭矩，主流主機(jī)廠的仿真方法是在車身減震器安裝點(diǎn)位置左右分別施加兩個(gè)相反的力。如下圖所示

2、約束

為了保證在加載過程中車身不會(huì)發(fā)生剛體位移，我們需要施加約束。通常是在車身后部減震器安裝點(diǎn)位置約束1-3方向自由度，有的主機(jī)廠還會(huì)在保險(xiǎn)杠中部約束一個(gè)點(diǎn)的3方向自由度。

3、結(jié)果讀取與計(jì)算

不同企業(yè)的計(jì)算方法不同，這里選取一個(gè)比較主流的車身扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算方法

讀取前減震器z向位移Z1，Z2（單位m）。扭矩為T(單位N.m)，前左右安裝點(diǎn)距離為D(單位m)，車身扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算公式為：

最終計(jì)算出來的扭轉(zhuǎn)剛度單位為:N.m/deg

二、編程思路

首先創(chuàng)建一個(gè)界面用于和用戶進(jìn)行交互。

點(diǎn)擊選點(diǎn)按鈕后用戶選擇前后減震器安裝點(diǎn)，軟件會(huì)自動(dòng)通過位置判斷每個(gè)選點(diǎn)的位置，然后為其創(chuàng)建對應(yīng)的集合

點(diǎn)擊創(chuàng)建模型按鈕后，軟件會(huì)自動(dòng)根據(jù)模型里面的集合來創(chuàng)建載荷以及約束。這樣做的好處就是下次在使用之前已經(jīng)選點(diǎn)好的模型進(jìn)行白車身扭轉(zhuǎn)剛度分析，只需要點(diǎn)擊“創(chuàng)建模型”按鈕就可以直接創(chuàng)建模型，而無需再次選點(diǎn)。

界面很簡單，但是已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)基本的功能，大家也可以在此基礎(chǔ)上增加組件，實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的交互功能。由于篇幅有限這里只進(jìn)行最基礎(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)，更加復(fù)雜的功能與豐富的工程實(shí)例請大家繼續(xù)關(guān)注我后期的課程與文章。

總結(jié)下來我們一共要建立三個(gè)函數(shù)：

1.搭建GUI界面的函數(shù)

2.允許用戶界面中選點(diǎn)的函數(shù)

3.創(chuàng)建載荷、約束、Header的函數(shù)

三、代碼編寫實(shí)操

接下來我們開始編寫代碼

1、界面搭建

首先導(dǎo)入必要的庫

接下來創(chuàng)建一個(gè)簡單的界面，對代碼不熟悉的同學(xué)請自行查看幫助文檔或者跟著《ANSA二次開發(fā)從入門到精通》課程系統(tǒng)學(xué)習(xí)

這里面我們先把選點(diǎn)的函數(shù)SelectNode以及創(chuàng)建模型的函數(shù)CreateHeader創(chuàng)建出來，這樣子才能顯示出界面

2、用戶選點(diǎn)

這里給大家講解一下具體代碼的變成思路

下面這段代碼是允許用戶選點(diǎn)，并且根據(jù)位置來判斷選取的點(diǎn)是前后減震器中的哪一個(gè)并創(chuàng)建對應(yīng)的集合，其中還加了一些邏輯判斷。

這段代碼中由四部分邏輯相同的部分，這里拿出來其中一部分進(jìn)行講解

（1）PickEntities()是允許用戶在界面中選擇節(jié)點(diǎn)的函數(shù)，用戶可以選擇四個(gè)減震器安裝點(diǎn)中任意幾個(gè)。

（2）接下來通過.position的類屬性來判斷改點(diǎn)所在位置，并進(jìn)行對應(yīng)集合的創(chuàng)建。

（3）然后通過GetEntity來獲取集合，如果存在我們就用已經(jīng)存在的集合，并且將集合中的點(diǎn)通過CollectEntities()搜集起來，再通過RemoveFromSet()將集合中的點(diǎn)移除集合；不存在我們就使用CreateEntity()創(chuàng)建一個(gè)新的集合。

這樣做是為了我們在已經(jīng)存在集合(之前選取過點(diǎn))的模型中重新選點(diǎn)時(shí)能夠使用新選擇的點(diǎn)來覆蓋舊的點(diǎn)，增加程序的靈活性。當(dāng)然了我們每個(gè)位置點(diǎn)所建立的Set是有固定的ID的，這樣子方便索引。

（4）最后就是將這個(gè)點(diǎn)通過AddToSet()來儲(chǔ)存到幾何中進(jìn)行位置判斷時(shí)大家根據(jù)自己模型中的全局坐標(biāo)系進(jìn)行判斷就好，我這里的全局坐標(biāo)系如下圖所示：

進(jìn)行到這里大家可以測試一下程序能否正常運(yùn)行，效果就是這樣的

我們在第一次選擇時(shí)會(huì)創(chuàng)建新的Set來裝每個(gè)減震器安裝點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，第二次選擇時(shí)則會(huì)覆蓋之前集合中的節(jié)點(diǎn)。見下視頻：

3、創(chuàng)建Header

代碼如下：

（5）首先通過GetEntity()獲取四個(gè)減震器安裝點(diǎn)儲(chǔ)存的集合

（6）然后我們判斷一下集合是否為空，如果為空我們彈出對話框提示用戶“請檢查約束點(diǎn)及加載點(diǎn)集合”

（7）集合不為空，我們搜集集合中的節(jié)點(diǎn)，使用變量儲(chǔ)存

（8）使用CreateEntity分別創(chuàng)建Force及SPC

（9）最后使用CreateEntity創(chuàng)建Header，使用SetNastranHeader來設(shè)置Header中的內(nèi)容，進(jìn)行求解

效果如下：

到這里我們的程序就寫完了，其實(shí)其中還可以增加很多的邏輯判斷來增強(qiáng)我們程序的容錯(cuò)率，不要出現(xiàn)錯(cuò)誤就異常退出，比如說判斷集合中的節(jié)點(diǎn)數(shù)是否為1，如果節(jié)點(diǎn)數(shù)多余1說明這個(gè)集合有問題，這時(shí)候可以提示用戶檢查集合。再比如還可以增加在創(chuàng)建完Header后讓用戶選擇路徑輸出計(jì)算文件。這里大家就自由發(fā)揮想象。

審核編輯：湯梓紅