HyperWorks 在车身断面性能分析中的应用

2016-1-22 11:14| 发布者: 安丰贞| 查看: 2041| 评论: 0|原作者: 刘启龙|来自: Altair

摘要: Application of HyperWorks in the analysis of bodyFracture Surface Analysis刘启龙徐中皓（中国第一汽车股份有限公司技术中心长春 130011）摘要：本文以某款商用车为研究对象，通过应用 HyperWorks 强大的前处理器，对该商用车进行了车身断面性能分析，对比用料厚线围成的断面与用单元围成的断面的优缺点。分析结果表明，两者结果基本接近，料厚线围成的断面操作更快捷、有效，适合前期项目开发；单元 ...

HyperWorks , 车身 , 断面性能 , 分析 , 应用

Application of HyperWorks in the analysis of bodyFracture Surface Analysis

刘启龙徐中皓
（中国第一汽车股份有限公司技术中心长春 130011）

        摘要：本文以某款商用车为研究对象，通过应用 HyperWorks 强大的前处理器，对该商用车进行了车身断面性能分析，对比用料厚线围成的断面与用单元围成的断面的优缺点。分析结果表明，两者结果基本接近，料厚线围成的断面操作更快捷、有效，适合前期项目开发；单元围成的断面更适合项目后期准确的数据分析，视觉效果更好、便于观察。
       关键词： HyperWorks 商用车断面分析

       Abstract: In this paper, a new commercial vehicle is the research object, by applying the HyperWorks powerful processors, the section performance analysis on the commercial vehicle body was carried out, compared with a line containing material thickness of cross section and the unit of section. Analysis results show that the two results are basically close, line of cross section thickness of more efficient, effective and suitable for the early stage of the project development; unit of the section is more suitable for project late accurate data analysis, visual effect is better, easy to observe.
       Keywords: HyperWorks , commercial vehicle, Fracture Surface Analysis

       1 引言

       断面是汽车车身基本结构，它的性能直接影响白车身性能，断面分析是汽车产品开发的重要分析之一，断面分析可以量化断面设计，使断面设计不再停留在对比设计阶段。通过断面主要参数计算，更加清楚地了解断面性能，从而更好地进行断面设计。

       断面分析从产品设计初期就开始，贯穿整个设计阶段。

根据项目设定目标，例如白车身扭转刚度，CAE 部门进行初步断面分析，在简单的模型中输入断面参数，使白车身性能达到目标值；

CAE 部门将断面参数交 CAD 部门，设计人员根据造型、工艺等要求进行计划图设计，确定主要断面形状；

CAE 部门进行主要断面分析；

随着结构设计的完成，CAE 部门建立完整、正确的有限元模型进行分析，进行准确断面分析，最终确定断面形状。

2 车身断面有限元模型的建立

确定典型断面位置，本文以 B 柱上截面为例，在同一断面分别建立用料厚线围成的断面和用单元围成的断面，有限元模型如下图所示。

图 1 典型断面位置 B 柱

图 2 料厚线围成的断面

图 3 单元围成的断面

       3 边界条件

       料厚线围成的断面需要在 HyperBeam 中给每段连续线段附加板件的厚度，焊接边界需要附加不同板壳件的厚度总和，单位均为 mm。单元围成的断面厚度通过垂直直线的网格来确定，需要在 HyperMesh 中完成。

       4 断面性能分析结果

       在 HyperBeam 中查看断面性能分析结果，断面需要具备的基本特性是整个截面必须是封闭的。

       1）料厚线围成的断面

2）单元围成的断面

5 车身断面类型对比

       6 结论

       通过车身断面类型的对比结果数据可以看出，两种类型的结果数据基本接近，最大误差在 5% 左右。从操作性及界面可调性来说，料厚线围成的断面操作简捷、方便，可以对截面的厚度及形状做任意更改，从而得到更好的结果数据，更适合项目开发的前期分析工作，而单元围成的断面更适合项目开发后期的准确分析工作，视觉效果较好。

       在整个模拟仿真过程中，HyperBeam 快速计算不规则封闭截面的结果数据，充分体现了HyperWorks 软件在汽车车身断面性能仿真分析中的方便、快捷和高效。

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