[发明专利]汽车白车身强度自动仿真分析方法

说明书

本发明公开了一种汽车白车身强度自动仿真分析方法，导入白车身各个组件的几何模型并分别划分网格单元，获取几何模型的料厚赋予网格单元，将几何模型与网格单元同组件并赋予同名属性，读取BOM表中材料参数，导入建模时的焊点信息进行格式转换，读取转换后的焊点信息创建白车身焊点，完成白车身各个组件的网格模型组装，通过导入非线性材料库以及线性材料与非线性材料匹配关系完成线性材料的非线性化，通过硬点导入多体载荷，设置仿真分析模型参数进行仿真计算。本发明可以自动完成有限元模型的各项前处理操作，提高仿真分析效率和结果的精确度。

技术领域

本发明涉及汽车仿真分析技术领域，具体地指一种汽车白车身强度自动仿真分析方法。

背景技术

企业在整车开发过程中，CAE分析大约需要4-5轮分析，分析项目一般为200-300项左右，白车身结构件的数量一般为400-500个左右，车身焊点数量约为4000个左右。这使得整车建模数据量大，在进行白车身强度有限元分析时，需要手动对模型进行大量重复性的前处理操作，包括网格划分，材料赋属性，从非线性材料库中添加非线性材料，及逐点添加多体分解载荷等工作，导致工作效率低，且容易发生人为操作失误，导致仿真分析结果失真。

此外，在获取网格单元料厚时，现有一般采用中面积分法。通过选取结构件划分的单元最大料厚与单元的最小料厚求和取均值作为一个单元料厚载体，将结构件的单元料厚积分取均方根作为提取件的料厚，此种方法只是将单元料厚通过均值的方法求得某一个合理的解，作为提取件的料厚，单元料厚误差较大。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种汽车白车身强度自动仿真分析方法，该方法可以自动完成有限元模型的各项前处理操作，提高仿真分析效率和结果的精确度。

为实现上述目的，本发明提供一种汽车白车身强度自动仿真分析方法，导入白车身各个组件的几何模型并分别划分网格单元，获取几何模型的料厚赋予网格单元，将几何模型与网格单元同组件并赋予同名属性，读取BOM表中材料参数，导入建模时的焊点信息进行格式转换，读取转换后的焊点信息创建白车身焊点，完成白车身各个组件的网格模型组装，通过导入非线性材料库以及线性材料与非线性材料匹配关系完成线性材料的非线性化，通过硬点导入多体载荷，设置仿真分析模型参数进行仿真计算。

进一步地，几何模型的料厚MinC(ρ)为

ρ＝{ρ₁，ρ₂，…，ρ_j}^T

0＜ρ_min≤ρ_j＜1，j＝1，2，…，m

式中，m为组件总数，ω_k为第K个组件权重值，数值为组件质量在总质量中的占比率，q为惩罚因子，q≥2，C_k(ρ)为第k个单元料厚目标函数；为对应第k个单元料厚的最大值与最小值，ρ为对应的提取组件的密度ρ_min为材料为空的最小值，ρ_j为提取单元的材料密度。

进一步地，划分网格单元时，四边形单元的角度范围为30°～150°，三角形单元的角度范围为20°～130°，三角形单元占比为6％～10％，雅克比为0.45～0.55，翘曲为0.55～0.65。

进一步地，读取BOM表中材料参数的方法包括，根据零件号匹配对应的材料，并赋予相应的组件，并将材料牌号信息添加在组件名称中，实现添加材料厚度及材料属性。

进一步地，创建白车身焊点的方法包括，将建模软件中的焊点信息文件导入仿真分析软件中，通过坐标焊点对比，检查重复焊点并删除；将焊点坐标与焊接组件关系写入仿真分析软件中的焊点信息文件中，读取仿真分析软件中的焊点信息文件。

进一步地，将线性材料进行非线性化的条件为，组件应变值小于设定应变值。