整車各總成建模要求及剛體片的建立

一、前言

看過的同學都知道，我們在2019年03月13日直播了整車碰撞仿真建模系列課第二期《第2課：整車碰撞模型建模1-總成建模要求及網(wǎng)格劃分規(guī)范講解》。如果還沒有看過第二期課的同學，如果你對整車碰撞仿真分析比較感興趣，那借助本文我就給大家簡單總結(jié)一下我們整車碰撞仿真分析第二節(jié)課所講的主要內(nèi)容。

在這節(jié)課里面，首先我們給大家介紹了整車碰撞仿真分析中各總成建模要求；其次我們重點講解了殼單元網(wǎng)格劃分的規(guī)范；然后我們給大家也講解了剛體片建立的目的和方法；最后我們給軟件演示了關(guān)鍵部位的網(wǎng)格劃分和剛體片的定義方法。

下面我們就來重點回顧一下，我們第二節(jié)課中給大家所講的整車各總成建模要求部分內(nèi)容。

二、整車各總成建模要求及剛體片的建立

整車CAE模型主要包括：白車身，開閉件（前后車門、尾門和前發(fā)動機蓋板），動力總成、前后懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、儀表板橫梁、踏板機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、輪胎、燃油箱、座椅、玻璃以及部分內(nèi)外飾等組成。見圖2-1所示

圖 2?1 整車CAE模型

① 編號規(guī)則

由于整車涉及到的模型較多，為了模型便于管理，那么就需要對整車模型進行合理的編號。合理的編號可以讓我們在模型調(diào)試過程避免出現(xiàn)許多不必要的錯誤，也可以幫助我們快速定位問題所在的總成部件上。

目前，國內(nèi)主機廠基本上都有相應的編號規(guī)則，這些規(guī)則可能都不太一樣，但殊途同歸基本原則都是大同小異。表2-1整車碰撞編號規(guī)則可供參考。

表 2?1 整車碰撞編號規(guī)則

② 整車各總成建模要求

我們在建模過程中通常會遇到這些問題，哪些部件需要進行網(wǎng)格劃分？哪些部件不需要進行網(wǎng)格劃分？哪些部件需要進行實體網(wǎng)格建模？哪些部件需要進行殼單元建模？哪些模型需要進行精細建模？哪些模型需要簡化建模？

我們通過一個案例給大家展示了整車各總成在建模過程中，怎么去簡化。因為每個車型的結(jié)構(gòu)都不一樣，但建模原則是通用的，以下圖都是第二節(jié)課講課內(nèi)容節(jié)選，可供大家借鑒參考。

圖 2?2 擺臂橫向穩(wěn)定桿幾何和網(wǎng)格模型

圖 2?3 減震器和螺旋彈簧幾何和網(wǎng)格模型

圖 2?4 動力總成幾何和網(wǎng)格模型對比

圖 2?5 制動系統(tǒng)幾何和網(wǎng)格模型對比

圖 2?6 輪胎幾何和網(wǎng)格模型對比

圖 2?7 轉(zhuǎn)向器帶橫拉桿幾何和網(wǎng)格模型

圖 2?8 轉(zhuǎn)向管柱幾何和網(wǎng)格模型

以上都是第二節(jié)課所講內(nèi)容的部分節(jié)選，如果大家有興趣想進行深入地了解，可以去我們的仿真秀APP上收看第二節(jié)課整個課程。

三、VIP群學員提問及老師答復部分節(jié)選

其實，在聽課過程中，大家可能需要時間來消化我們講課的內(nèi)容，課講完以后，有的時候可能會覺得沒有什么問題，因為我們的這時候的思路都是跟著講課內(nèi)容來走的。而真正碰的問題的時候大多都是在自己動手去做去嘗試的時候，這個時候如果沒有人幫助，自己去摸索可能需要的時間會很長，有的時候可能要一周或者一個月都解決不了一個問題。這時如果有一個有經(jīng)驗的人指點一下，就會有那種豁然開朗的感覺。

我們給大家提供一個這樣的平臺，大家在群里可以一起交流，一起學習，一起進步。縱然我們的碰撞課程結(jié)束，但我們的服務仍然不止！下面是我們的學員和老師在群里聊天溝通的部分節(jié)選。同時也非常感謝學員們對我們課程和服務的認可、支持和好評！

從這也可以看出，我們的服務不僅僅在20節(jié)課上，更多的是在后期自己學習碰撞仿真分析遇到問題時能給你提供更好地答疑和支持！

四、下節(jié)課部分內(nèi)容劇透

以上都是對上一節(jié)課的內(nèi)容總結(jié)和部分學員在課后的答疑，那么接下來我們下一節(jié)課主要講哪些內(nèi)容呢？

下一節(jié)課我們的講課主題是：白車身及焊點焊縫膠粘模型處理方法。下面我們就圍繞這個講課主題來給大家做個簡單的劇透。

可以說白車身是在整車碰撞模型中最重要的一個總成。其碰撞性能的好壞會直接影響到整車的碰撞性能。那么白車身的建模方法以及焊點焊縫膠粘等模型的處理方法就至關(guān)重要了。

白車身碰撞建模工作主要有以下幾部分組成：

1、網(wǎng)格處理——工作量最大的一部分

① 網(wǎng)格劃分② 網(wǎng)格質(zhì)量檢查③ 干涉和穿透檢查

2、材料屬性定義

① 材料定義② 屬性定義

3、連接關(guān)系定義

① 焊點連接② 焊縫連接③ 膠粘連接④ 螺栓連接：白車身總成內(nèi)部的連接方式；

4、剛體片定義

① 剛體片定義：白車身和其他總成之間的連接；

5、接觸定義

① 白車身單面自接觸② 白車身與焊點的焊點接觸

以上就是我們下節(jié)課所要講的基本內(nèi)容，當然我們在第一、二節(jié)課中已經(jīng)對網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格質(zhì)量檢查標準、干涉和穿透檢查以及剛體片的定義都有所講解。我們在這節(jié)課中會著重講解焊點、焊縫和膠粘的處理方式。同時也會給大家進行軟件操作演示焊點的處理、焊縫的快速建模方法和膠粘的處理方法。

同時我們也針對學員在講課前提出的相關(guān)碰撞問題在講課中給大家做一些講解，比如有學員就關(guān)心焊點類型的處理方式不同對結(jié)果的影響。在下節(jié)課中我們會針對這個問題進行相關(guān)剖析。焊點三種常見類型：剛性梁模型、可變性梁模型和實體模型，那么這三種模型我們會對其建模難易、計算時間、壓潰變形以及加速度擬合精度上進行對比分析。

圖 4?1 焊點類型1-剛性梁模型

圖 4?2 焊點類型2-可變性梁模型

圖 4?3 焊點類型3-實體模型

同時在接下來的課程中，我們也會對課程中所涉及到的關(guān)鍵字進行詳細的講解，給大家能夠從更深層的理解碰撞仿真分析的含義

圖 4?4 MAT24號材料參數(shù)的定義

圖 4?5 殼單元屬性的定義