[发明专利]一种自动化部件连接的CAE建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及软件建模及模拟技术,具体涉及一种自动化部件连接的CAE建模方法。

背景技术

在利用有限元分析方法对闭合件(车门、前罩、背门等)的刚强度及疲劳性能进行分析时，需要建立闭合件—铰链—车身之间的连接的CAE模型。并且，要求把基于 Nanstran软件格式的模型转换成为能够应用于Abaqus软件进行计算的模型。这些步骤基本上都是手工操作，即在分析前处理软件Hyperworks中，人工手动完成闭合件的CAE 模型材料及属性的替换、边界条件的设定、计算参数的编写等等，之后再调用求解软件进行计算，最后生成分析报告。这种分析模式，会带来如下问题：首先是重复操作多，耗时长，且容易出错。以材料和属性的替换为例，要生成能够应用于Abaqus软件计算的模型，需要把原来基于Nastran软件模型中每个部件的线性材料参数替换成Abaqus 软件能够识别的非线性材料参数，而一个车门模型往往就有数十个部件，要重复类似的操作数十次。其次是模型建立的标准化不够，对分析精度有一定的影响。虽然有对应的操作流程，但是由于分析人员对分析流程的理解不同及操作习惯不同，在模型的处理上并不完完全全的一致，会导致分析结果有所差别。因此，该过程较为复杂，现有的方法是工程师手动点击商业软件一步一步进行操作，流程繁琐，效率低，且出错率高。

发明内容

本发明的目的是建立一种自动化部件连接的CAE建模方法，提供自动化车门铰链连接模块，该模块能够在车门、铰链和车身模型之间自动建立连接，不再需要人工手动操作。

一种自动化部件连接的CAE建模方法，方法为：

步骤1、在前处理软件中导入被连接件A、铰链和被连接件B，并依次放入分别命名的总成模型中；

步骤2、运行集成于前处理软中的自动化部件铰链连接模块；

步骤3、完成所述被连接件A、铰链和被连接件B的连接；

所述自动化部件铰链连接模块处理步骤为：

步骤2.1、自动化部件铰链连接模块进行连接件分组；

步骤2.2、将分组后的铰链与被连接件A建立连接；

步骤2.3、将分组后的铰链与被连接件B建立连接；

步骤2.4、建立各组铰链之间的连接。

进而完成所述被连接件A、铰链和被连接件B之间的连接。

具体地，所述自动化部件铰链连接模块进行连接件分组的具体处理步骤为：首先，自动化部件铰链连接模块选取铰链模型中一个节点，记为P1，并标记P1所属的部件为 Hi1；然后，找出铰链模型模型中除部件Hi1之外到点P1距离最小的点，记为P2,并标记P2所属的部件为Hi2，Hi1和Hi2即为需要连接起来的第i对阴铰链和阳铰链， i∈{1、2、3...}。

具体地，所述分组后的铰链分别与被连接件A建立连接的具体处理过程为：首先，找出第i对阴铰链Hi1中所有的孔：用rigid单元(刚性连接单元)分别抓取每个孔面上的点，形成对应孔面的刚性单元并将其中心节点的集合记为nodeset-i1；再找出阳铰链 Hi2中所有的孔：用rigid单元分别抓取每个孔面上的点，形成对应孔面的刚性单元并将其中心节点的集合记为nodeset-i2；然后，识别被连接件A中所有shell单元部件上所有的孔，用rigid单元分别抓取每个孔面上的点，形成对应孔面的刚性单元并将其中心节点的集合记为connectedA；最后，分别循环遍历connectedA和nodeset-i1，connectedA 和nodeset-i2，这两组集合中两点间的距离，对比每组集合中两点间的距离；当距离小于设置的阈值时，自动建立刚性连接，连接满足要求的点，阴铰链Hi1和阳铰链Hi2部件即通过rigid单元完成与被连接件A的链接。

具体地，所述将分组后的铰链与被连接件B建立连接的具体处理过程为：通过前处理软件识别被连接件B中所有shell单元(壳单元)部件上所有的孔，用rigid单元分别抓取每个孔上的点，形成对应孔面的刚性单元并将其中心节点的集合记为connectedB；分别循环遍历connectedB和nodeset-i1、connectedB和nodeset-i2这两组集合中两点间的距离；当距离小于设置的阈值时，自动建立刚性连接，连接满足要求的点，Hi1和Hi2即通过rigid单元完成和被连接件B。