白车身模态分析流程、建模指导书及标准ppt课件

1、白车身模态分析流程及建模规范白车身模态分析流程及建模规范Company Confidential概述概述1.1.几何模型修正几何模型修正2.2.几何模型读取几何模型读取3.3.单元尺寸的定义和模型划分单元尺寸的定义和模型划分 4.4.模型的合并模型的合并 5.5.施加载荷和边境条件施加载荷和边境条件 6.6.分析计算分析计算 7.7.结果的后处置结果的后处置 8.8.修正设计修正设计Company Confidential分析流程图分析流程图几何模型修正几何模型修正几何模型读取几何模型读取单元尺寸的定义和模型划分单元尺寸的定义和模型划分模型的合并模型的合并施加载荷和边境条件施加载荷和边境条件结

2、果的后处置结果的后处置修正设计修正设计Company Confidential几何模型修正几何模型修正 在建立几何模型的过程中在建立几何模型的过程中,有能够发生有能够发生几何特征缺失或者产生一些不用要的小几何特征缺失或者产生一些不用要的小碎面，这些几何错误都需求进展清理，碎面，这些几何错误都需求进展清理，否那么会影响有限元模型的质量、计算否那么会影响有限元模型的质量、计算的精度和速度，详细的方法是进展缝合、的精度和速度，详细的方法是进展缝合、修补或合并。可以将修补或合并。可以将N个面合并成一个个面合并成一个面此种方法只限对模型质量要求不高面此种方法只限对模型质量要求不高的情况，但关键的特征线应

3、该保管，的情况，但关键的特征线应该保管，如拐角、和孔等。如拐角、和孔等。Company Confidential几何模型修正几何模型修正Company ConfidentialSURFACE EDITparametric cubic mathematical representationComplex mathematical representation12314235611221Can use simultaneously with all surfacesSurfaces have continuous slopeCompany ConfidentialPATRAN相关的几何模型修正相关

4、的几何模型修正Point 35Parametric Surface 6Trimmed surface with holeTrimmed surface 8 with holeParametric surface without holeTrimmed surface 4Remove VertexParametric surfacePoint 44Parametric Surface 2New VertexTrimmed surfaceCompany Confidential几何模型读取几何模型读取：普通公司的数学模型都按照层管理的：普通公司的数学模型都按照层管理的方式进展，通常不同的层存储不同

5、的信方式进展，通常不同的层存储不同的信息，在模型读入后，可以将多余的层删息，在模型读入后，可以将多余的层删除，将有用的面移入当前层中，如条件除，将有用的面移入当前层中，如条件允答应以将当前层的称号改成零件称号。允答应以将当前层的称号改成零件称号。便于以后添加资料性质卡和区分零件。便于以后添加资料性质卡和区分零件。PATRAN可以较为方便的将整车的各个可以较为方便的将整车的各个不同的零件进展分组并进展管理不同的零件进展分组并进展管理Company ConfidentialCAECAE模型的建立模型的建立根据计算机的才干和要求的精度确定适根据计算机的才干和要求的精度确定适宜的网格大小，划分网格。假

6、设机器的宜的网格大小，划分网格。假设机器的才干和时间允许，可以将单元尺寸划分才干和时间允许，可以将单元尺寸划分的小一些但不能太小，如可以按照的小一些但不能太小，如可以按照碰撞的计算要求进展划分，这样同一个碰撞的计算要求进展划分，这样同一个模型既可以计算模态分析，有可以模拟模型既可以计算模态分析，有可以模拟碰撞碰撞.Company Confidential网格划分网格划分Advanced Surface MesherBenefitsDrastically reduce analysis modeling timethe same part can now be meshed in less th

7、an a minuteoriginally, it would take at least 30 minutesReduce costIncrease productivityBuild quality finite element models with minimal user interactionGapNon-CongruentSurface boundariesCompany ConfidentialUser Scenario 1Verify : Surface : BoundaryMany internal free edgesGapNon-CongruentSurface bou

8、ndariesCompany ConfidentialUser Scenario 1Verify : Surface : BoundaryMany internal free edgesOverlappedSurface boundariesGapCompany ConfidentialUser Scenario 1Create initial tri-meshPseudo surfacesInitial MeshCompany ConfidentialUser Scenario 1Create initial tri-meshPseudo surfacesCompany Confidenti

9、alUser Scenario 1Pseudo surface cleanupVerify element free edgesCleanupVerify Free edgesCompany ConfidentialUser Scenario 1Pseudo surface cleanupCreate congruent meshes (based on user defined tolerance)Select initial tri-meshSet tolerance to .1194 new elements created293 free edges have been stitche

10、dVerify free edges againAll internal free edges and overlaps have been eliminated2 gaps needs to be manually stitchedMake CongruentCompany ConfidentialUser Scenario 1Pseudo surface cleanupStitch free edges Select free edgeUse “ Free Edge of 2D Element“ selection iconUse polygon pick to select the en

11、tire gapRepeat for all known gapsStitchingThis tool will close the gaps of areas defined by the selected edges. Also, This tool will close the gaps without any checking of tolerance values.Company ConfidentialUser Scenario 1Additional manual mesh simplificationMerge pseudo faces to eliminate skewed

12、or sliver surfacesCreate higher quality final mesh SimplifyMerge 16 pseudo faces into 1 faceMerge FacesCompany ConfidentialUser Scenario 1Additional manual mesh simplification1 faceCompany ConfidentialUser Scenario 1Create Final MeshSelect all pseudo facesEnter desired final element sizeFinal MeshCo

13、mpany ConfidentialCAE模型网格质量控制模型网格质量控制假设要得到精度较高的计算结果假设要得到精度较高的计算结果,网格的质量是是至关重要的网格的质量是是至关重要的.相相对于模态分析求解网格控制如下对于模态分析求解网格控制如下单元翘曲角：不大于单元翘曲角：不大于20度度单元长度单元长度 ：通常按照：通常按照10mm划分，但最小单元长度不要小于划分，但最小单元长度不要小于5mm。单元长宽比：小于单元长宽比：小于1：5雅各比雅各比 ：大于：大于0.5最小四边形内角：大于最小四边形内角：大于40度度最大四边形内角：小于最大四边形内角：小于 度度最小三角形内角：大于最小三角形内角：大于

14、15度度最大三角形内角：小于最大三角形内角：小于140度度三角形占全部单元比例：整个模型最好小于三角形占全部单元比例：整个模型最好小于10%，最多不多于，最多不多于15%，对单个零件的要求可以放松，最多可到对单个零件的要求可以放松，最多可到30%小零件。小零件。 Company ConfidentialIRREGULARITY CHECKSnGeneral mesh/element checksnBoundary or “Crack detectionnElements DuplicationnNormalsnNodal connectivitynJacobiannElement specif

15、ic distortion checksnDeviation form basic shaped elements, i.e. tapernCurvature and singularity tests for quadratic elementsnColor-coding based on node or element ID numbersCompany ConfidentialVERIFY ELEMENT BOUNDARYnPlots the boundary as free edges, or optionally free facesnFree edge/face of an ele

16、ment is the edge/face of the element not common (tied to) with othersnCracks or free edges appear along geometric boundaries prior to equivalencingCompany ConfidentialVERIFY ELEMENT BOUNDARY FREE EDGESHex mesh example:Hex meshFree edge display before equivalencingFree edge display* after equivalenci

17、ngTet meshFree edge display before equivalencingFree edge display after equivalencingTet mesh example:Dashed (blank) area indicates more than one tetSolid line indicates only one tetCompany ConfidentialDISTORTION CHECK OF HEX ELEMENTSnThe Test Option gives an overview for the current groupObject:Com

18、pany ConfidentialTYPICAL VERIFY FORMAspectWarpSkewTaperCompany Confidential模型的合并模型的合并一个白车身由假设干个零件组成，模型的合并是一一个白车身由假设干个零件组成，模型的合并是一个复杂的事情。普通情况下有两种方法：一种是先个复杂的事情。普通情况下有两种方法：一种是先进展各大总成的合并，如侧围、地板等，各个总成进展各大总成的合并，如侧围、地板等，各个总成合并完成后，再进展白车身的合并。此种方法比较合并完成后，再进展白车身的合并。此种方法比较简单，而且焊接顺序可以结合车间的焊接顺序进展，简单，而且焊接顺序可以结合车间的

19、焊接顺序进展，比较容易了解，建议初学者运用。另一种方法是将比较容易了解，建议初学者运用。另一种方法是将一切的模型全部读入，然后依次将各个零件进展焊一切的模型全部读入，然后依次将各个零件进展焊接。按照此种方法，需求对车身构造和焊接非常了接。按照此种方法，需求对车身构造和焊接非常了解，衔接过程中经常会脱漏部分焊点，需求反复几解，衔接过程中经常会脱漏部分焊点，需求反复几次计算才干全部完成。但这种方法有助对白车身的次计算才干全部完成。但这种方法有助对白车身的透彻了解。建议熟练后采用。透彻了解。建议熟练后采用。Company Confidential焊点的衔接方式焊点的衔接方式 在给出的焊点坐标附近，用

20、两个RBE2单元衔接，或采用一个零件厚度较大的零件的节点做主点，相连零件的两个节点做从点的方法。三层板件焊接，中间点作为主点。普通不引荐一个焊点只采用一个RBE2单元只需两个节点衔接的方式。Company Confidential施加载荷和边境条件施加载荷和边境条件 这是有限元模型的精华，一切令人丧气、这是有限元模型的精华，一切令人丧气、郁闷的过程都集中于此，但是当计算结郁闷的过程都集中于此，但是当计算结果比较胜利的时候，带来的乐趣也是让果比较胜利的时候，带来的乐趣也是让人兴奋的。这一步需求的是阅历和根据人兴奋的。这一步需求的是阅历和根据阅历做出某种简化或者取舍的勇气，尤阅历做出某种简化或者取舍的勇气，尤其是在静力和频率呼应计算中。而模态其是在静力和频率呼应计算中。而模态分析可以