一种用于对车门密封条仿真分析的建模方法与流程

1.本发明涉及于车门系统以及密封系统进行仿真、模拟领域，具体为一种用于对车门密封条仿真分析的建模方法。


背景技术：

2.汽车车门上的密封条日常被使用的频率较高，如果设计不合理，会导致密封效果不佳，甚至影响到车内的感知到的声音品质，在对密封条设计分析过程中，设计人员会根据设计经验去定义产品每100mm力作为工程的输入，但设计的概念阶段并无具体的细节模型，如何在这阶段评估密封条对系统的匹配影响是关键的问题，以往只能在产品详细设计阶段以典型断面的有限长度进行校核，亦或是通过实验的手段来避免针对此工况的设计缺陷，然而试验过程中需要反复修改结构并生产样件进行实验，花费大量的研发成本，更重要的是多次修改结构、生产样件、进行实验的时间周期比较长，提高了时间成本。
3.本发明利用cae技术对车门及密封条进行分析，可以准确的对密封进行评估，如果不满足使用要求则可以快速的对设计方案进行优化和重新计算、评估，可以极大的缩短设计时间，降低试验和开发成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于对车门密封条仿真分析的建模方法，以解决上述背景技术中提出的目前行业内针对密封条都进行单一的体单元或单一壳单元进行模拟，而由于密封条本身几何特点想要满足厚度方向三层单元的准则势必造成大规模的单元数量从而大大影响计算效率的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于对车门密封条仿真分析的建模方法，包括以下步骤：
6.步骤一、建立数据：工作人员对密封条建立概念化或具体详细阶段的包络几何数据；
7.步骤二、数据处理：工作人员对几何数据进行几何清理；
8.步骤三、建立曲线：工作人员在起始线通过con2curv建立曲线几何，并通过connnect-multi将曲线合并；
9.步骤四、曲线处理：工作人员将起始几何曲线识别成spotline；
10.步骤五、目标单元集赋：工作人员将目标单元集赋于临时pid属性；
11.步骤六、曲线识别：将spotline识别成tie-con形式；
12.步骤七、建立接触关系：将密封条与车门和密封条与车身两者之间相互建立面与面的接触；
13.步骤八、施加重力：工作人员对模型整体施加重力场；
14.步骤九、求解设置：工作人员使用显式动力学的分析方法进行分析；
15.步骤十、数据查看评估：工作人员将获得的计算结果通过任意有限元后处理软件
打开，可查看模型任何位置的应力，重点对密封条接触力进行评估，判断其是否在材料可接受的范围内，以保证密封要求。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中，数据处理通过sweep扫掠建立壳单元并赋予属性。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤五中，工作人员通过pid-part建立可识别的part，利用ansa软件在导入后进行修改。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤六中，工作人员将间距s、m设置成100，同时粘连节点并使用最近的节点，将连接器由bushing转化成tanslator并输入设计力值，通过更改间距来控制特征线上节点的分布。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤七中，工作人员需同时将密封条自身建立自接触。
20.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤九中，工作人员在分析过程中考虑大变形带来的影响，计算250毫秒时长。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：整体采用cae技术对密封条进行分析，建模方法是将密封条采用connector-shell联合建模处理，connector负责模拟压缩力，大尺寸的shell单元负责接触行为，该方法在解决了计算效率问题的同时，还可以快速的定义任意区域的密封属性，准确的对密封进行评估，如果不满足使用要求则可以快速的对设计方案进行优化和重新计算、评估，可以极大的缩短设计时间，降低试验和开发成本，是正向性能设计中的强有力手段，有效解决了目前行业内针对密封条都进行单一的体单元或单一壳单元进行模拟，而由于密封条本身几何特点想要满足厚度方向三层单元的准则势必造成大规模的单元数量从而大大影响计算效率的问题。
附图说明
22.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1，本发明提供了一种用于对车门密封条仿真分析的建模方法，包括以下步骤：
25.步骤一、建立数据：工作人员对密封条建立概念化或具体详细阶段的包络几何数据；
26.步骤二、数据处理：工作人员对几何数据进行几何清理；
27.步骤三、建立曲线：工作人员在起始线通过con2curv建立曲线几何，并通过connnect-multi将曲线合并；
28.步骤四、曲线处理：工作人员将起始几何曲线识别成spotline；
29.步骤五、目标单元集赋：工作人员将目标单元集赋于临时pid属性；
30.步骤六、曲线识别：将spotline识别成tie-con形式；
31.步骤七、建立接触关系：将密封条与车门和密封条与车身两者之间相互建立面与面的接触，同时密封条与自身建立自接触；
32.步骤八、施加重力：工作人员对模型整体施加重力场；
33.步骤九、求解设置：工作人员使用显式动力学分析方法，并考虑大变形影响，计算250毫秒时长；
34.步骤十、数据查看评估：工作人员将获得的计算结果通过任意有限元后处理软件打开，可查看模型任何位置的应力，重点对密封条接触力进行评估，判断其是否在材料可接受的范围内，以保证密封要求；
35.步骤二中，数据处理通过sweep扫掠建立壳单元并赋予属性。
36.步骤五中，工作人员通过pid-part建立可识别的part。
37.步骤六中，工作人员将间距s、m设置成100，同时粘连节点并使用最近的节点，将连接器由bushing转化成tanslator并输入设计力值，对其进行模拟测试。
38.步骤七中，工作人员需同时将密封条自身建立自接触。
39.步骤九中，工作人员在分析过程中考虑大变形带来的影响，计算250毫秒时长。
40.根据上述记载可知本发明，工作人员借助ansa有限元前处理软件首先建立概念化或者是详细阶段具体化的包络几何数据，再对几何数据进行清理，通过sweep扫掠去等截面的实体建模，从而建立壳单元并赋予属性，在数据起始线上通过con2curv建立曲线几何，并通过connnect-multi对曲线进行合并，合并后的曲线将目标单元集赋于临时pid属性，再利用spotline将其识别成tie-con形式，将密封条与车门和密封条与车身两者之间相互建立面与面的接触，同时密封条与自身建立自接触，工作人员对模型整体施加重力场，使用显式动力学分析方法，并考虑大变形影响，计算250毫秒时长，将获得的计算结果通过任意有限元后处理软件打开，可查看模型任何位置的应力，重点对密封条接触力进行评估，判断其是否在材料可接受的范围内，以保证密封要求，为了保证结构受力分析计算的准确性，需要建立一些必要的特殊设置，即工作人员将玻璃分关闭、半开、全开三种状态进行位置设置，其中除搭接单元和节点号可以不同以外，其他部件必须保证单元节点处于一致，这样做的目的是保证损伤等其他结果可以相互叠加，胶条与车门安装位置以实际安装点rb3单元连接为准，其它部分以接触为准，通过门锁在碰撞过程中机构锁死的方法，使车门以初始速度行进并关闭，当动能与内能达到转换平衡时，计算终止，保留并输出此前的所有计算结果，即得出分析数据，整体将密封条采用connector-shell联合建模处理，connector负责模拟压缩力；大尺寸的shell单元负责接触行为。该方法解决了计算效率问题的同时，还可以快速的定义任意区域密封属性，是正向性能设计的强有力手段，有效解决了目前行业内针对密封条都进行单一的体单元或单一壳单元进行模拟，而由于密封条本身几何特点想要满足厚度方向三层单元的准则势必造成大规模的单元数量从而大大影响计算效率的问题。
41.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。