[发明专利]一种Autoform冲压成型信息到碰撞仿真模型的映射方法

说明书

本发明提供了一种Autoform冲压成型信息到碰撞仿真模型的映射方法，属于汽车技术领域。它解决了现有技术中如何稳健、准确的实现冲压成型信息到碰撞仿真模型的映射问题。本方法包括:A、对需要映射的几何模型进行几何网格划分处理，并保存为具有相同网格的冲压仿真源模型和碰撞仿真源模型，同时对冲压仿真源模型进行偏移和节点重命名；B、选取一一对应的两组节点号，每组节点号至少为三个特征节点；C、对处理后的冲压仿真源模型进行冲压成型仿真；D、对碰撞仿真源模型进载荷与约束的施加；E、把冲压成型仿真结果模型中带有的冲压成型信息导入到碰撞子结构模型中得到带有冲压成型信息的用于碰撞仿真的模型。该方法更加稳健、准确的实现了冲压信息映射。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种Autoform冲压成型信息到碰撞仿真模型的映射方法。

背景技术

在汽车结构中，大部分的车身结构件和覆盖件都是通过冲压成型得到的，而这些结构件和覆盖件都是车身发生碰撞时的关键吸能部件，对汽车的被动安全性起着至关重要的作用。材料的冲压成型会给材料本身的力学性能和几何形状带来重大影响，如厚度变化、残余应力、塑性应变等。但传统的碰撞仿真中材料参数采用的是理想状态下的，即认为板料本身的厚度以及力学性能都没有发生变化，通过这种方式得到的碰撞仿真结果可能会引起高达20％的计算误差。所以为了更加准确的进行碰撞仿真模拟应该将冲压成型后的诸多变量信息引入到碰撞仿真模型中。由于冲压成型仿真更多的关注较小尺寸的几何特征的成型性，如圆角、小的凸台、凹槽等，这些区域的网格尺寸要求较精细。如果将这些网格直接用于碰撞仿真分析将会带来碰撞模型自由度过多，碰撞仿真计算模型规模大，计算耗时长等问题，不利于汽车的前期开发。

目前常用的冲压成型仿真结果向碰撞模型的映射方法为网格映射法，同济大学2011年第10期公开了由作者余海燕和孙喆做的《从冲压成型到碰撞仿真的数据映射方法研究》。该研究将冲压成型引起的板料厚度改变和等效塑性应变映射到碰撞仿真模型中进行碰撞分析，讨论了碰撞模型网格尺寸对数据映射精度的影响。得出尺寸越大映射过程产生的误差也越小。但碰撞模型由大量的小尺寸几何冲压件组成，如果网格尺寸过小则碰撞仿真计算模型规模大，计算耗时长。正常网格映射法中 Autoform在冲压成型计算中采用的是自适应网格划分，自适应三角形网格节点并不能与四边形的碰撞网格节点相对应，致使在Autoform实际的冲压成型信息映射过程中存在冲压信息偏移失真、成型信息映射不完整等情况。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种Autoform冲压成型信息到碰撞仿真模型的映射方法。该方法解决了如何稳健、准确的实现Autoform冲压成型信息到碰撞仿真模型的映射。

本发明通过下列技术方案来实现：

一种Autoform冲压成型信息到碰撞仿真模型的映射方法，其特征在于，本方法包括如下步骤:

A、对需要映射的几何模型进行几何网格划分处理，并将处理后的几何模型保存为具有相同网格的冲压仿真源模型和碰撞仿真源模型，同时对冲压仿真源模型进行偏移和节点重命名；这里使得冲压仿真源模型和碰撞仿真源模型是不同空间方位下的具有相同划分网格的同一个几何模型文件。

B、根据几何模型的几何形状和特点分别在冲压仿真源模型和碰撞仿真源模型中选取一一对应的两组节点号，每组节点号至少为三个不在同一直线上的特征节点；这里在相同的划分网格下在不同空间位置的相同几何模型中选取到对应的同位置特征节点，即在冲压仿真源模型和碰撞仿真源模型上选取的特征节点在同一个空间位置和方位上当冲压仿真源模型和碰撞仿真源模型重叠时是可以相互重合的节点。

C、对处理后的冲压仿真源模型进行几何模型冲压成型仿真计算分析形成带有冲压成型信息的冲压仿真结果模型；作为冲压成型信息到碰撞仿真模型映射的源文件

D、对碰撞仿真源模型进载荷与约束的施加设置形成碰撞子结构模型；作为冲压成型信息到实际碰撞仿真模型映射集成对象。