整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法
技术领域：
：1.本发明属于汽车计算机辅助设计
技术领域：
：，具体涉及一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法。
背景技术：
：：2.汽车研发中，可靠性道路试验工况可以充分模拟用户使用场景和道路工况，是汽车研发过程最重要的验证环节之一。研发前期通常采用cae仿真方法来模拟道路试验工况，达到实现缩短研发周期和降低研发成本的目的。3.常见的cae仿真采用准静态疲劳方法对整车进行疲劳计算，其特点是效率高，能满足车身中、高频零件的开裂风险识别，但要识别车身低频风险，如机舱件风险，更有效的方法是采用瞬态疲劳分析方法计算。瞬态疲劳分析的特点是精度高，可以识别出因共振引起的开裂风险，同时可以覆盖准静态疲劳方法。4.工程中常采用的瞬态疲劳分析的方法是线性模态叠加法，其特点是效率高。瞬态疲劳分析包括两个过程，分别为应力计算和疲劳计算。在可靠性道路多工况应力计算过程中，其分析步的创建耗时长且容易出错。以某乘用车的整车瞬态疲劳分析应力计算为例：车身有20个接附点，可靠性道路瞬态载荷文件共40个，在hypermesh中要创建1.3万余个载荷集（loadcollectors），41个分析步（loadsteps）。现有技术罕有针对瞬态疲劳分析道路谱载荷加载介绍，如专利文献cn112395727a公开的一种基于cae的车辆耐久工况的创建方法和装置，该方法通过输入并解析工况载荷数据表信息，将载荷加载到所选部件节点上，此方式不适合不同时长的多工况整车瞬态疲劳载荷加载。如果人工实现，工作量大，耗时不低于24小时。工程中常用的方法是采用头文件引用载荷文件的方式开展应力计算，其缺点是通用性差，不同车型需要单独修改头文件，修改过程耗时长易出错，且计算时涉及文件多，不便于文件管理和传输。5.因此，有必要开发一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法。技术实现要素：6.本发明的目的是提供一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法，以解决头文件引用方法存在的通用性差和文件数量多的问题。7.本发明所述的一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法，包括以下步骤：步骤1、将整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序集成在cae前处理软件hypermesh面板中；步骤2、在cae前处理软件hypermesh中导入整车瞬态疲劳分析的cae基础网格模型，并完成配重和接附点创建，运行整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序；步骤3、选择所有工况载荷文件，创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的卡片cards和载荷集loadcollectors；步骤4、根据卡片cards和载荷集loadcollectors创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的分析步loadsteps；步骤5、导出整车cae瞬态疲劳分析应力计算文件，获得模态应力op2文件和总的模态坐标pch主文件；步骤6、使用瞬态疲劳分析加载程序将模态坐标pch主文件成拆分成多个独立工况的模态坐标pch子文件。8.可选地，所述步骤1中，所述整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序用于解析内容为tabled1格式的工况载荷bdf文件，然后在前处理软件hypermesh中完成载荷加载、分析类型设置、结果输出设置、分析步创建，以及模态坐标pch主文件的拆分。9.可选地，所述步骤2中，所述cae基础网格模型包括整车结构件网格模型以及连接关系；cae基础网格模型需按照要求进行配重，使之满足计算要求；创建接附点的编号要与步骤1所述工况载荷bdf文件中的载荷节点编号一致。10.可选地，所述步骤3中，根据可靠性道路试验工况，通过多体动力仿真分析得到车身接附点各向载荷，所述载荷为时域载荷；在前处理软件hypermesh软件中选择并导入所有工况载荷文件，所述工况载荷文件为bdf文件，所述工况载荷文件内容的格式为tabled1；将工况载荷文件的载荷信息进行解析，解析内容包括：接附点编号、载荷方向及载荷历程；若检查通过，则根据输入的载荷创建计算所需的卡片cards和载荷集loadcollectors，卡片cards内容包括分析类型和结果输出控制，载荷集loadcollectors包括nastran软件sol112求解器所需的darea、tabled1、tload1、dload、tstep、tabdmp1、eigrl载荷参数；若检查不通过，则退出，根据提示修改cae网格模型，重新运行载荷加载程序，直到载荷加载成功。11.可选地，所述步骤4中，所述分析步loadsteps包括模态sol112模态分析步和各个工况分析步，所述各工况分析步名称与步骤3中选择的工况载荷文件名称保持一致，便于工况区分和识别；程序会判断输入的载荷是否为多工况，如果不是多工况，载荷加载过程完成，如果是多工况，则创建其他工况的分析步，直到完成所有工况分析步loadsteps的创建。12.可选地，所述步骤5中，导出包含所有载荷和分析步的计算文件，并应用有限元软件nastran的sol112求解器进行计算，获得模态应力op2文件和包含所有工况的模态坐标pch主文件。13.可选地，所述步骤6中，使用瞬态疲劳分析加载程序将步骤5的模态坐标pch主文件拆分成多个独立工况的模态坐标pch子文件，用于后续的疲劳计算。14.本发明具有以下优点：能够快速将所有可靠性道路瞬态载荷加载到整车cae基础网格模型中，并建立一个完整的计算文件，实现了在1个模型文件内包含所有载荷分析步，方便后续的拆分、管理和计算，整个加载过程不超过30分钟，大大提高了模型前处理效率。附图说明15.图1是本实施例的流程图；图2是本实施例的多工况分析步创建流程图。具体实施方式16.下面结合附图对本发明作进一步说明。17.本实施例中，一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法，包括以下步骤：步骤1、在cae（指工程设计中的计算机辅助工程）前处理软件hypermesh面板中集成整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序；具体如下：使用tcl/tk程序（tcl/tk是一种工程控制语言，tk是tcl的一个强大的图形工具箱，可快速开发图形界面，在工程领域拥有广泛的运用）语言编制整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序，所述整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序的功能是解析内容为tabled1格式的工况载荷bdf文件，然后在前处理软件hypermesh中完成载荷加载、分析类型设置、结果输出设置、分析步创建等操作。同时，整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序还具备模态坐标pch主文件拆分功能，并集成在cae前处理软件hypermesh面板中。18.步骤2、在cae前处理软件hypermesh中导入整车瞬态疲劳分析的cae基础网格模型，并完成配重和接附点创建，运行整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序；具体如下：导入整车瞬态疲劳分析的cae基础网格模型，包括整车结构件网格模型和连接关系，连接关系包括焊点、焊缝、粘胶等。按照要求对整车进行配重，使之满足计算要求。创建整车接附点，接附点编号与步骤1所述的工况载荷bdf文件中的载荷节点编号一致，最终构成cae网格模型。所述接附点用于载荷传递，位于车身与底盘连接处。19.步骤3、选择所有工况载荷文件，创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的卡片cards和载荷集loadcollectors；具体如下：根据可靠性道路试验工况，通过多体动力仿真分析得到车身接附点各向载荷，所述载荷为时域载荷。每个工况保存输出一个独立的工况载荷文件，所述工况载荷文件为bdf文件，载荷内容的格式为tabled1。载荷文件中各接附点载荷名称命名格式为：接附点编号（4位数字） 载荷方向（数字1‑6，分别代表6向载荷）。例如10011代表接附点编号为1001的x方向载荷。在前处理软件hypermesh软件中选择并导入所有工况载荷文件后，如图2所示，步骤s31将工况载荷文件的载荷信息进行解析，解析内容包括：接附点编号、载荷方向及载荷历程。通过步骤s32获取cae网格模型的接附点编号，步骤s33将对载荷接附点编号与cae网格模型接附点编号进行匹配检查，若检查通过，则程序将根据输入的载荷创建计算所需的载荷集loadcollectors和卡片cards。若检查不通过，则程序退出，根据程序提示修改cae网格模型，重新运行载荷加载程序，直到载荷加载成功。20.如图2所示，接附点编号匹配检查通过后，加载程序将通过步骤s34完成瞬态疲劳分析应力计算所需的卡片cards设置。其中，卡片cards包含分析类型和结果输出控制。通过步骤s34、步骤s35和步骤s36完成载荷集loadcollectors的创建。其中，载荷集loadcollectors包括nastran软件sol112求解器所需的darea、tabled1、tload1、dload、tstep、tabdmp1、eigrl载荷参数。21.步骤4、根据卡片cards和载荷集loadcollectors创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的分析步loadsteps；具体如下：如图2所示，根据步骤3中的卡片cards和载荷集loadcollectors，通过步骤s37创建瞬态疲劳分析应力计算所需的分析步loadsteps。其中，分析步loadsteps包括模态sol112模态分析步和实际工况分析步，所述各工况分析步名称与步骤3中选择的工况载荷文件名称保持一致，便于工况区分和识别。步骤s38判断输入的载荷是否为多工况，如果不是多工况，载荷加载过程完成，如果是多工况，则重复执行步骤s35、步骤s36和s37创建其他工况的分析步，直到完成所有工况的分析步loadsteps的创建。22.步骤5、导出整车cae瞬态疲劳分析应力计算文件，获得模态应力op2文件和总的模态坐标pch主文件；具体如下：导出包含所有载荷和分析步的计算文件（bdf文件），可直接用于有限元软件nastran的sol112求解器进行计算，获得模态应力op2文件和包含所有工况的模态坐标pch主文件。23.步骤6、使用瞬态疲劳分析加载程序将模态坐标pch主文件成拆分成多个独立工况的模态坐标pch子文件；具体如下：使用步骤1中所述瞬态疲劳分析加载程序将步骤5的模态坐标pch主文件成拆分多个独立工况的模态坐标pch子文件，用于后续的疲劳计算。当前第1页12当前第1页12
技术领域：
：1.本发明属于汽车计算机辅助设计
技术领域：
：，具体涉及一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法。
背景技术：
：：2.汽车研发中，可靠性道路试验工况可以充分模拟用户使用场景和道路工况，是汽车研发过程最重要的验证环节之一。研发前期通常采用cae仿真方法来模拟道路试验工况，达到实现缩短研发周期和降低研发成本的目的。3.常见的cae仿真采用准静态疲劳方法对整车进行疲劳计算，其特点是效率高，能满足车身中、高频零件的开裂风险识别，但要识别车身低频风险，如机舱件风险，更有效的方法是采用瞬态疲劳分析方法计算。瞬态疲劳分析的特点是精度高，可以识别出因共振引起的开裂风险，同时可以覆盖准静态疲劳方法。4.工程中常采用的瞬态疲劳分析的方法是线性模态叠加法，其特点是效率高。瞬态疲劳分析包括两个过程，分别为应力计算和疲劳计算。在可靠性道路多工况应力计算过程中，其分析步的创建耗时长且容易出错。以某乘用车的整车瞬态疲劳分析应力计算为例：车身有20个接附点，可靠性道路瞬态载荷文件共40个，在hypermesh中要创建1.3万余个载荷集（loadcollectors），41个分析步（loadsteps）。现有技术罕有针对瞬态疲劳分析道路谱载荷加载介绍，如专利文献cn112395727a公开的一种基于cae的车辆耐久工况的创建方法和装置，该方法通过输入并解析工况载荷数据表信息，将载荷加载到所选部件节点上，此方式不适合不同时长的多工况整车瞬态疲劳载荷加载。如果人工实现，工作量大，耗时不低于24小时。工程中常用的方法是采用头文件引用载荷文件的方式开展应力计算，其缺点是通用性差，不同车型需要单独修改头文件，修改过程耗时长易出错，且计算时涉及文件多，不便于文件管理和传输。5.因此，有必要开发一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法。技术实现要素：6.本发明的目的是提供一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法，以解决头文件引用方法存在的通用性差和文件数量多的问题。7.本发明所述的一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法，包括以下步骤：步骤1、将整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序集成在cae前处理软件hypermesh面板中；步骤2、在cae前处理软件hypermesh中导入整车瞬态疲劳分析的cae基础网格模型，并完成配重和接附点创建，运行整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序；步骤3、选择所有工况载荷文件，创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的卡片cards和载荷集loadcollectors；步骤4、根据卡片cards和载荷集loadcollectors创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的分析步loadsteps；步骤5、导出整车cae瞬态疲劳分析应力计算文件，获得模态应力op2文件和总的模态坐标pch主文件；步骤6、使用瞬态疲劳分析加载程序将模态坐标pch主文件成拆分成多个独立工况的模态坐标pch子文件。8.可选地，所述步骤1中，所述整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序用于解析内容为tabled1格式的工况载荷bdf文件，然后在前处理软件hypermesh中完成载荷加载、分析类型设置、结果输出设置、分析步创建，以及模态坐标pch主文件的拆分。9.可选地，所述步骤2中，所述cae基础网格模型包括整车结构件网格模型以及连接关系；cae基础网格模型需按照要求进行配重，使之满足计算要求；创建接附点的编号要与步骤1所述工况载荷bdf文件中的载荷节点编号一致。10.可选地，所述步骤3中，根据可靠性道路试验工况，通过多体动力仿真分析得到车身接附点各向载荷，所述载荷为时域载荷；在前处理软件hypermesh软件中选择并导入所有工况载荷文件，所述工况载荷文件为bdf文件，所述工况载荷文件内容的格式为tabled1；将工况载荷文件的载荷信息进行解析，解析内容包括：接附点编号、载荷方向及载荷历程；若检查通过，则根据输入的载荷创建计算所需的卡片cards和载荷集loadcollectors，卡片cards内容包括分析类型和结果输出控制，载荷集loadcollectors包括nastran软件sol112求解器所需的darea、tabled1、tload1、dload、tstep、tabdmp1、eigrl载荷参数；若检查不通过，则退出，根据提示修改cae网格模型，重新运行载荷加载程序，直到载荷加载成功。11.可选地，所述步骤4中，所述分析步loadsteps包括模态sol112模态分析步和各个工况分析步，所述各工况分析步名称与步骤3中选择的工况载荷文件名称保持一致，便于工况区分和识别；程序会判断输入的载荷是否为多工况，如果不是多工况，载荷加载过程完成，如果是多工况，则创建其他工况的分析步，直到完成所有工况分析步loadsteps的创建。12.可选地，所述步骤5中，导出包含所有载荷和分析步的计算文件，并应用有限元软件nastran的sol112求解器进行计算，获得模态应力op2文件和包含所有工况的模态坐标pch主文件。13.可选地，所述步骤6中，使用瞬态疲劳分析加载程序将步骤5的模态坐标pch主文件拆分成多个独立工况的模态坐标pch子文件，用于后续的疲劳计算。14.本发明具有以下优点：能够快速将所有可靠性道路瞬态载荷加载到整车cae基础网格模型中，并建立一个完整的计算文件，实现了在1个模型文件内包含所有载荷分析步，方便后续的拆分、管理和计算，整个加载过程不超过30分钟，大大提高了模型前处理效率。附图说明15.图1是本实施例的流程图；图2是本实施例的多工况分析步创建流程图。具体实施方式16.下面结合附图对本发明作进一步说明。17.本实施例中，一种整车多工况cae瞬态疲劳分析加载方法，包括以下步骤：步骤1、在cae（指工程设计中的计算机辅助工程）前处理软件hypermesh面板中集成整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序；具体如下：使用tcl/tk程序（tcl/tk是一种工程控制语言，tk是tcl的一个强大的图形工具箱，可快速开发图形界面，在工程领域拥有广泛的运用）语言编制整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序，所述整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序的功能是解析内容为tabled1格式的工况载荷bdf文件，然后在前处理软件hypermesh中完成载荷加载、分析类型设置、结果输出设置、分析步创建等操作。同时，整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序还具备模态坐标pch主文件拆分功能，并集成在cae前处理软件hypermesh面板中。18.步骤2、在cae前处理软件hypermesh中导入整车瞬态疲劳分析的cae基础网格模型，并完成配重和接附点创建，运行整车多工况cae瞬态疲劳分析加载程序；具体如下：导入整车瞬态疲劳分析的cae基础网格模型，包括整车结构件网格模型和连接关系，连接关系包括焊点、焊缝、粘胶等。按照要求对整车进行配重，使之满足计算要求。创建整车接附点，接附点编号与步骤1所述的工况载荷bdf文件中的载荷节点编号一致，最终构成cae网格模型。所述接附点用于载荷传递，位于车身与底盘连接处。19.步骤3、选择所有工况载荷文件，创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的卡片cards和载荷集loadcollectors；具体如下：根据可靠性道路试验工况，通过多体动力仿真分析得到车身接附点各向载荷，所述载荷为时域载荷。每个工况保存输出一个独立的工况载荷文件，所述工况载荷文件为bdf文件，载荷内容的格式为tabled1。载荷文件中各接附点载荷名称命名格式为：接附点编号（4位数字） 载荷方向（数字1‑6，分别代表6向载荷）。例如10011代表接附点编号为1001的x方向载荷。在前处理软件hypermesh软件中选择并导入所有工况载荷文件后，如图2所示，步骤s31将工况载荷文件的载荷信息进行解析，解析内容包括：接附点编号、载荷方向及载荷历程。通过步骤s32获取cae网格模型的接附点编号，步骤s33将对载荷接附点编号与cae网格模型接附点编号进行匹配检查，若检查通过，则程序将根据输入的载荷创建计算所需的载荷集loadcollectors和卡片cards。若检查不通过，则程序退出，根据程序提示修改cae网格模型，重新运行载荷加载程序，直到载荷加载成功。20.如图2所示，接附点编号匹配检查通过后，加载程序将通过步骤s34完成瞬态疲劳分析应力计算所需的卡片cards设置。其中，卡片cards包含分析类型和结果输出控制。通过步骤s34、步骤s35和步骤s36完成载荷集loadcollectors的创建。其中，载荷集loadcollectors包括nastran软件sol112求解器所需的darea、tabled1、tload1、dload、tstep、tabdmp1、eigrl载荷参数。21.步骤4、根据卡片cards和载荷集loadcollectors创建整车cae瞬态疲劳分析应力计算所需的分析步loadsteps；具体如下：如图2所示，根据步骤3中的卡片cards和载荷集loadcollectors，通过步骤s37创建瞬态疲劳分析应力计算所需的分析步loadsteps。其中，分析步loadsteps包括模态sol112模态分析步和实际工况分析步，所述各工况分析步名称与步骤3中选择的工况载荷文件名称保持一致，便于工况区分和识别。步骤s38判断输入的载荷是否为多工况，如果不是多工况，载荷加载过程完成，如果是多工况，则重复执行步骤s35、步骤s36和s37创建其他工况的分析步，直到完成所有工况的分析步loadsteps的创建。22.步骤5、导出整车cae瞬态疲劳分析应力计算文件，获得模态应力op2文件和总的模态坐标pch主文件；具体如下：导出包含所有载荷和分析步的计算文件（bdf文件），可直接用于有限元软件nastran的sol112求解器进行计算，获得模态应力op2文件和包含所有工况的模态坐标pch主文件。23.步骤6、使用瞬态疲劳分析加载程序将模态坐标pch主文件成拆分成多个独立工况的模态坐标pch子文件；具体如下：使用步骤1中所述瞬态疲劳分析加载程序将步骤5的模态坐标pch主文件成拆分多个独立工况的模态坐标pch子文件，用于后续的疲劳计算。当前第1页12当前第1页12
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
