一種基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過cae驗(yàn)證的鈑金連接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)動(dòng)車鈑金連接方法技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過CAE驗(yàn)證的鈑金連接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈑金連接的建立是CAE建模的關(guān)鍵部分之一，連接的正確性直接影響CAE模擬計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性及指導(dǎo)性。
[0003]對(duì)于鈑金連接主要包括焊點(diǎn)、C02保護(hù)焊、結(jié)構(gòu)膠、膨脹膠及點(diǎn)焊密封膠。行業(yè)內(nèi)通用轉(zhuǎn)換方法為在CAE建模時(shí)，先建立碰撞分析模型，再由碰撞分析模型轉(zhuǎn)換為剛度分析模型，然后再進(jìn)行相應(yīng)的剛度分析。由于碰撞分析模型所用連接類型與剛度分析模型不同，所以在模型轉(zhuǎn)換后需要進(jìn)行焊點(diǎn)類型的轉(zhuǎn)換、膠和C02保護(hù)焊的重新搭建等工作。這種方法和做法本身沒有問題，但存在以下兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):1、焊點(diǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)極易丟失焊接零件的信息，造成無法正確連接，影響計(jì)算的結(jié)果；2、鈑金布置膠和C02保護(hù)焊的位置較多，轉(zhuǎn)換后膠和C02保護(hù)焊的重新搭建使工作量加大，增加建模時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過CAE驗(yàn)證的鈑金連接方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過CAE驗(yàn)證的鈑金連接方法，它包括有發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元，實(shí)際試驗(yàn)采集單元，通用轉(zhuǎn)換單元，其特征在于:所述的發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元和發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元的輸出端通過數(shù)據(jù)收集單元與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端還連接有限元網(wǎng)格模型；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端依次通過CAE鈑金連接信息采集單元、vip2文件轉(zhuǎn)換單元及CAE模擬分析單元與位移曲線繪制單元的輸入端相連接；所述實(shí)際試驗(yàn)采集單元的輸出端與試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元輸入端相連接；所述通用轉(zhuǎn)換單元通過CAE模擬分析單元與通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸入端相連接；所述的位移曲線繪制單元，試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元及通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸出端與對(duì)比單元相連接。
[0006]1)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元:此單元由3D點(diǎn)及確認(rèn)焊接鈑金零件層數(shù)的CAD線組成；
[0007]2)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元:此單元由確認(rèn)保護(hù)焊長度的CAD線組成；
[0008]3)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元:此單元由確認(rèn)膨脹膠寬度的CAD平面組成；
[0009]4)數(shù)據(jù)收集單元:收集1)、2)、3)單元的鈑金連接類型，給定至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；
[0010]5)有限元網(wǎng)格模型:通過有限元前處理軟件ANSA將鈑金CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格模型；
[0011]6)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:有限元前處理ANSA軟件將數(shù)據(jù)收集單元中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為軟件識(shí)別的connect1n格式，其中將焊點(diǎn)數(shù)據(jù)3D點(diǎn)轉(zhuǎn)換為spot weld，保護(hù)焊CAD線轉(zhuǎn)換為spotline，膠的CAD平面轉(zhuǎn)換為adhesive face，通過connect1n manager給定焊點(diǎn)的直徑、保護(hù)焊的間隔及膨脹膠的寬度。同時(shí)引入5)中的有限元網(wǎng)格模型，通過CAE鈑金連接信息采集單元采集得到焊點(diǎn)、C02保護(hù)焊及膨脹膠連接鈑金件的零件編號(hào)；
[0012]7)vip2文件轉(zhuǎn)換單元:將鈑金連接信息采集單元采集得到的零件編號(hào)存儲(chǔ)至vip2文件轉(zhuǎn)換單元中，作為碰撞分析及結(jié)構(gòu)分析的輸入；
[0013]8)通用轉(zhuǎn)換單元:此單元即為
[0003]中提及的行業(yè)內(nèi)通用轉(zhuǎn)換方法；
[0014]9)CAE模擬分析單元:通過進(jìn)行有限元計(jì)算處理獲得發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋節(jié)點(diǎn)的剛度矩陣[K]，并通過公式[U] = [K]-l.[F]獲得發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋節(jié)點(diǎn)的位移矩陣[U]，通過繪制單元進(jìn)行選點(diǎn)測量繪制得到本發(fā)明的位移曲線；
[0015]10)實(shí)際試驗(yàn)采集單元:針對(duì)實(shí)際艙蓋進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，在艙蓋上布置位移傳感器進(jìn)行位移的采集，將采集到的位移信息給定至試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元中，繪制得到試驗(yàn)位移曲線；
[0016]11)通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元:利用模型轉(zhuǎn)換及連接的重新搭建建立通用轉(zhuǎn)換的發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋剛度分析的CAE模型，并進(jìn)行調(diào)試計(jì)算，通過CAE模擬分析單元得到通用轉(zhuǎn)換位移曲線；
[0017]12)對(duì)比單元:將9)，10)和11)中3條位移曲線導(dǎo)入至HyperGraph 2D中進(jìn)行曲線的對(duì)比，通過對(duì)比可知本發(fā)明方法CAE驗(yàn)證得到的位移值與試驗(yàn)測試結(jié)果相符，通用轉(zhuǎn)換方法則相差很大。同時(shí)通過焊接工藝卡片確認(rèn)本發(fā)明方法無漏焊情況，確定了本發(fā)明方法的可靠性。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:首先，從數(shù)據(jù)的收集到CAE分析驗(yàn)證思路清晰，形成規(guī)范化；其次，通過本發(fā)明方法可以杜絕漏焊、漏連等情況，使CAE分析結(jié)果準(zhǔn)確無誤，不會(huì)出現(xiàn)由于人工連接轉(zhuǎn)換而出現(xiàn)的失誤；最后，通過本發(fā)明方法可以預(yù)防由于人工失誤而造成的過設(shè)計(jì)，減少材料的浪費(fèi)。
[0019]經(jīng)本發(fā)明提出的方法處理過某些型號(hào)的汽車艙蓋鈑金連接，其結(jié)果驗(yàn)證了本發(fā)明的有效性和實(shí)用性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的方框原理示意圖；
[0021 ] 圖2為鈑金連接類型示意圖；
[0022]圖3為位移曲線對(duì)比示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明試驗(yàn)驗(yàn)證操作的流程示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:1為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，2為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)，3為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊，4為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠。
[0025]下面將結(jié)合附圖通過實(shí)例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但下述實(shí)例僅僅是本發(fā)明的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1
[0027]以下結(jié)合圖1?4，通過【具體實(shí)施方式】詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容:
[0028]圖2中的1為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，2為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)，3為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊，4為發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠。
[0029]由圖1所示，圖中包括有:發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元，實(shí)際試驗(yàn)采集單元，通用轉(zhuǎn)換單元，其特征在于:所述的發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元和發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元的輸出端通過數(shù)據(jù)收集單元與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端還連接有限元網(wǎng)格模型；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端依次通過CAE鈑金連接信息采集單元、vip2文件轉(zhuǎn)換單元及CAE模擬分析單元與位移曲線繪制單元的輸入端相連接；所述實(shí)際試驗(yàn)采集單元的輸出端與試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元輸入端相連接；所述通用轉(zhuǎn)換單元通過CAE模擬分析單元與通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸入端相連接；所述的位移曲線繪制單元，試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元及通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸出端與對(duì)比單元相連接。
[0030]1)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元:此單元由3D點(diǎn)及確認(rèn)焊接鈑金零件層數(shù)的CAD線組成；
[0031]2)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元:此單元由確認(rèn)保護(hù)焊長度的CAD線組成；
[0032]3)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元:此單元由確認(rèn)膨脹膠寬度的CAD平面組成；
[0033]4)數(shù)據(jù)收集單元:收集1)、2)、3)單元的鈑金連接類型，給定至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；
[0034]5)有限元網(wǎng)格模型:通過有限元前處理軟件ANSA將鈑金CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格模型；
[0035]6)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:有限元前處理ANSA軟件將數(shù)據(jù)收集單元中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為軟件識(shí)別的connect1n格式，其中將焊點(diǎn)數(shù)據(jù)3D點(diǎn)轉(zhuǎn)換為spot weld，保護(hù)焊CAD線轉(zhuǎn)換為spotline，膠的CAD平面轉(zhuǎn)換為adhesive face，通過connect1n manager給定焊點(diǎn)的直徑、保護(hù)焊的間隔及膨脹膠的寬度。同時(shí)引入5)中的有限元網(wǎng)格模型，通過CAE鈑金連接信息采集單元采集得到焊點(diǎn)、C02保護(hù)焊及膨脹膠連接鈑金件的零件編號(hào)；
[0036]7)vip2文件轉(zhuǎn)換單元:將鈑金連接信息采集單元采集得到的零件編號(hào)存儲(chǔ)至vip2文件轉(zhuǎn)換單元中，作為碰撞分析及結(jié)構(gòu)分析的輸入；
[0037]8)通用轉(zhuǎn)換單元:此單元即為
[0003]中提及的行業(yè)內(nèi)通用轉(zhuǎn)換方法；
[0038]9)CAE模擬分析單元:通過進(jìn)行有限元計(jì)算處理獲得發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋節(jié)點(diǎn)的剛度矩陣[K]，并通過公式[U] = [K]-l.[F]獲得發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋節(jié)點(diǎn)的位移矩陣[U]，通過繪制單元進(jìn)行選點(diǎn)測量繪制得到本發(fā)明的位移曲線；
[0039]10)試驗(yàn)測試位移曲線:針對(duì)實(shí)際艙蓋進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，在艙蓋上布置位移傳感器進(jìn)行位移的采集，將采集到的位移信息給定至試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元中，繪制得到試驗(yàn)位移曲線；
[0040]11)通用轉(zhuǎn)換位移曲線:利用模型轉(zhuǎn)換及連接的重新搭建建立通用轉(zhuǎn)換的發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋剛度分析的CAE模型，并進(jìn)行調(diào)試計(jì)算，通過CAE模擬分析單元得到通用轉(zhuǎn)換位移曲線；
[0041]12)所述的對(duì)比單元是對(duì)位移曲線對(duì)比:由圖3所示，將9)，10)和11)中3條位移曲線導(dǎo)入至HyperGraph 2D中進(jìn)行曲線的對(duì)比，其中的短虛線部分為本發(fā)明的位移曲線，淺色長虛線部分為試驗(yàn)位移曲線，深色長虛線部分為通用轉(zhuǎn)換位移曲線，通過三條曲線的對(duì)比可知本發(fā)明方法CAE驗(yàn)證得到的位移值與試驗(yàn)測試結(jié)果相符，通用轉(zhuǎn)換方法則相差很大。同時(shí)通過焊接工藝卡片確認(rèn)本發(fā)明方法無漏焊情況，確定了本發(fā)明方法的可靠性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過CAE驗(yàn)證的鈑金連接方法，它包括有發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元，實(shí)際試驗(yàn)采集單元，通用轉(zhuǎn)換單元，其特征在于:所述的發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)單元，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C02保護(hù)焊數(shù)據(jù)單元和發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元的輸出端通過數(shù)據(jù)收集單元與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端還連接有限元網(wǎng)格模型；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端依次通過CAE鈑金連接信息采集單元、vip2文件轉(zhuǎn)換單元及CAE模擬分析單元與位移曲線繪制單元的輸入端相連接；所述實(shí)際試驗(yàn)采集單元的輸出端與試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元輸入端相連接；所述通用轉(zhuǎn)換單元通過CAE模擬分析單元與通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸入端相連接；所述的位移曲線繪制單元，試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元及通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸出端與對(duì)比單元相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求所述的基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過CAE驗(yàn)證的鈑金連接方法，其特征在于:所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括有限元前處理ANSA軟件將數(shù)據(jù)收集單元中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為軟件識(shí)別的connect1n格式，其中將焊點(diǎn)數(shù)據(jù)3D點(diǎn)轉(zhuǎn)換為spot weld，保護(hù)焊CAD線轉(zhuǎn)換為spot line，膠的CAD平面轉(zhuǎn)換為adhesive face，通過connect1n manager給定焊點(diǎn)的直徑、保護(hù)焊的間隔及膨脹膠的寬度，并同時(shí)引入到限元網(wǎng)格模型中。
【專利摘要】一種基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過CAE驗(yàn)證的鈑金連接方法，其技術(shù)要點(diǎn)是：發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋焊點(diǎn)數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋CO2保護(hù)焊數(shù)據(jù)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋膨脹膠數(shù)據(jù)單元的輸出端通過數(shù)據(jù)收集單元與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元相連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元還與有限元網(wǎng)格模型相連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端依次通過CAE鈑金連接信息采集單元、vip2文件轉(zhuǎn)換單元及CAE模擬分析單元與位移曲線繪制單元的輸入端相連接；所述實(shí)際試驗(yàn)采集單元的輸出端與試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元輸入端相連接；通用轉(zhuǎn)換單元通過CAE模擬分析單元與通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸入端相連接；位移曲線繪制單元，試驗(yàn)布點(diǎn)采集單元及通用轉(zhuǎn)換位移曲線繪制單元的輸出端與對(duì)比單元相連接。本發(fā)明方法能預(yù)防由于人工失誤而造成的過設(shè)計(jì)，減少材料的浪費(fèi)。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN105279337
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510753819
【發(fā)明人】劉建平, 趙志強(qiáng), 喬鑫, 唐浩
【申請(qǐng)人】華晨汽車集團(tuán)控股有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日