[发明专利]自动建立CAE载荷步的方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工软件技术领域，尤其是一种可以自动建立商用车车架CAE分析载荷步的方法。

背景技术

在利用有限元软件进行CAE前处理时，往往涉及到载荷步的建立，特别是对商用车车架进行CAE强度分析时，大致有弯曲、平地启动、普通制动、紧急制动、普通转向、紧急转向、前轮扭转、后轮扭转等载荷步，现有的方法是逐步手工操作，效率低，且出错率高。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种自动建立CAE载荷步的方法，以解决现有手工处理不便，效率低，且出错率高的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种自动建立CAE载荷步的方法包括以下步骤：A、用Tcl/Tk程序语言编写好仿真计算程序，所述仿真计算程序以操作按钮的形式集成在CAE分析前处理软件的二次开发接口中；所述CAE分析前处理软件为HyperMesh软件；B、将商用车车架CAE分析模型导入CAE分析前处理软件；C、在CAE分析前处理软件中选取驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎的质心处建立临时节点；D、在Tcl/Tk程序语言编写好仿真计算程序中依次输入驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎的质量；E、在CAE分析前处理软件中选取车厢底面建立临时节点；F、在Tcl/Tk程序语言编写好仿真计算程序中输入货物质量；G、在CAE分析前处理软件中选取车轮中心建立临时节点；H、在CAE分析前处理软件中运行所述用Tcl/Tk程序语言编写好的仿真计算程序，即完成商用车车架CAE分析载荷步的自动化建立过程。

上述技术方案中，更为具体的方案可以是：所述仿真计算程序包括：a、输入驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎的质量，所述仿真计算程序将这些数据乘以重力加速度9.81获得其重量；b、输入货物的质量，仿真计算程序自动将所述货物的质量数据乘以重力加速度9.81获得其重量，并除以车厢底面临时节点的个数，得到均布载荷的大小；c、初始时，在驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎的质心处建立Z向载荷集，通过复制、粘贴、更新载荷方向的方法获得X向载荷集和Y向载荷集；d、根据企业CAE分析规范对车轮中心进行约束，并设置相应载荷步。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本自动建立CAE载荷步的方法采用编程的方式，只需按序选择加载点、约束点，然后输入对应的质量参数，即可实现商用车车架CAE分析载荷步的自动化建立。解决了以往建立载荷步需逐步进行的问题，大大提高了工作效率。以前每完成一台商用车车架CAE分析载荷步建立约耗时6小时，使用本自动化建立载荷步方法，一次只需花费有效工时两分钟，程序执行过程中无需人员值守。本自动化建立载荷步方法自2015年3月初启用，截至7月底，已使用该程序成功完成30台商用车车架CAE分析载荷步建立，节约工时180小时，按50元/工时计算，共节约9000元，按年计算则预计能节约21600元/年。

具体实施方式

下面对本发明实施例作进一步详述：

它包括以下步骤：A、用Tcl/Tk程序语言编写好仿真计算程序，所述仿真计算程序以操作按钮的形式集成在CAE分析前处理软件的二次开发接口中；所述CAE分析前处理软件为HyperMesh软件；B、将商用车车架CAE分析模型导入CAE分析前处理软件；C、在CAE分析前处理软件中选取驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎的质心处建立临时节点；D、在Tcl/Tk程序语言编写好仿真计算程序中依次输入驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎的质量；E、在CAE分析前处理软件中选取车厢底面建立临时节点；F、在Tcl/Tk程序语言编写好仿真计算程序中输入货物质量；G、在CAE分析前处理软件中选取车轮中心建立临时节点；H、在CAE分析前处理软件中运行所述用Tcl/Tk程序语言编写好的仿真计算程序，即完成商用车车架CAE分析载荷步的自动化建立过程。

仿真计算程序包括：a、用户按提示依次选取商用车车架各部件如驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎等集中载荷质心处节点；用户按对话框提示逐一输入商用车车架各部件集中载荷的质量；仿真计算程序自动将商用车车架各部件质量数值乘以重力加速度9.81，在商用车车架各部件集中载荷质心节点处建立Z向载荷，这些载荷存储在名为Z_Force的载荷集中；b、用户按提示选择货物加载点；用户按对话框提示输入上述货物的质量；仿真计算程序自动将上述货物质量数据乘以重力加速度9.81获得其重量，并除以选择的货物加载点的个数，将所得值在上述货物加载点处建立Z向均布载荷，这些载荷存储在上述名为Z_Force的载荷集中；c、初始时，在驾驶室、发动机、电瓶框、油箱、后处理器、备胎的质心处建立Z向载荷集，通过复制、粘贴、更新载荷方向的方法获得X向载荷集和Y向载荷集；仿真计算程序自动将上述名为Z_Force的载荷集中的载荷采用复制、粘贴、更新载荷方向的方法分别建立名为X_Force的X向载荷集和名为Y_Force的Y向载荷集；d、用户按提示选择车轮中心约束点；点击仿真计算程序按钮，仿真计算程序即自动根据企业CAE分析规范设置叠加载荷、约束以及载荷步，实现商用车车架CAE分析载荷步的自动化建立。