[发明专利]用于模态仿真的有限元建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机辅助工程和软件技术领域，尤其涉及一种用于汽车内饰模态仿真的有限元建模方法。

背景技术

汽车内饰的固有频率作为其固有特性，它的高低对整车的NVH性能有重要的影响，不仅影响内饰的振动耐久性能，而且对整车的噪声控制也有较大的影响。在汽车内饰开发的过程当中，经常使用计算机仿真的方法来求解汽车内饰的固有频率，也就是所谓的模态仿真。

在模态仿真过程中，我们不仅关注仿真的准确性，而且还关注仿真的效率。仿真的准确性依赖于模型的准确性，汽车内饰是一个相对复杂的系统，在模型建立的过程中，经常会出现材料参数，厚度信息以及内部连接等错误，这些错误可能造成最终模态仿真结果的失真。另一方面，仿真模型的建立，都是使用商业软件如Altair HyperMesh、ANSA等来实现的，这些商业软件都是适用于不同行业的通用前处理软件，而没有专门针对于特定分析的需求，仅仅依靠其原有的功能，往往造成了仿真模型建立效率低下，比如定义厚度，定义连接等只能用手动的方式来进行，不仅容易出错，而且重复工作量巨大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于模态仿真的有限元建模方法，使分析人员、工程师能快速建立分析模型，进行计算和查看结果，并提高分析模型质量，减少错误的发生。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种用于模态仿真的有限元建模方法，包括以下步骤：

(1)导入待分析物体的网格模型的文件的步骤，所述网格模型由网格单元组成，所述文件为include文件，且包含所述网格模型的组件和该组件所属的总成；

(2)检查所述网格模型的完整性的步骤；

(3)建立所述组件之间的连接；

(4)建立所述组件的属性卡片和材料卡片；

(5)建立模态计算工况的步骤，在所述网格模型中添加模态计算所需的一些参数卡片，并修改模态分析输出的上下限和输出阶数参数；

(6)导出经上述步骤处理的网格模型。

其中，在步骤(2)中，将调用一个配置文件，该配置文件是个文本文件，主要包含被调用的材料数据库的具体路径和名称，这样只要更改配置文件的信息，就能达到调用不同材料数据库的目的。

本发明通过二次开发编码，优化执行流程，利用配置的方式即可生成用于计算的网格模型文件，是完全面向计算机辅助工程工程师提出的。分析人员、工程师、甚至是对有限元分析方法不了解的人员都能使用此方法快速建立分析模型，进行计算和查看结果，并提高分析模型质量，减少错误的发生。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明的调用界面；

图3为检查组件的流程图；

图4为建立连接模块的流程图；

图5为建立连接组件的界面；

图6为建立连接组件的流程图；

图7为新建连接的界面。

具体实施方式

下面根据图1-7，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

本发明的用于模态仿真的有限元建模方法的流程图如图1所示，调用界面如图2所示。

基于Altair HyperWorks软件架构和TCL/TK编程语言，构造依次执行的六个功能模块，分别为：导入网格模型模块1、检查网格模型模块2、建立连接模块3、建立属性和材料卡片模块4、建立模态计算工况模块5、导出网格模型模块6。

点击图2所示的“Import Model”按钮，导入网格模型模块1以遍历循环的方式，选择要导入的待分析物体的网格模型的路径和文件。该文件是一个以“.dat”为后缀的、对应一个include文件的网格模型文件，里面包含有若干个总成(assembly)，每个总成里面又包含有若干个组件(component)，每个组件里面都包含着有限元网格信息。再把每个文件都导入到AltairHyperMesh中。通过HyperMesh Include Browser可以看到导入后的网格模型的层次结构。