基于HyperMesh二次開(kāi)發(fā)的靜剛度分析程序

2016-11-04 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

1 前言

在汽車(chē)研發(fā)的CAE分析工作中,靜剛度分析是一項(xiàng)基礎(chǔ)而重要的內(nèi)容。靜剛度分析內(nèi)容多,工作量大,且分析流程類(lèi)似,操作大量重復(fù),枯燥繁瑣;同時(shí),靜剛度分析項(xiàng)目不同工況的載荷大小、約束及其它操作和參數(shù)存在較多細(xì)節(jié)上的差異,工程師在完成該類(lèi)分析時(shí),容易出現(xiàn)人為的遺漏和錯(cuò)誤,還需耗費(fèi)大量時(shí)間去檢查;另外,靜剛度分析對(duì)應(yīng)的分析規(guī)范多,并且由于分析方法的改進(jìn),分析規(guī)范也處在不斷的更新過(guò)程之中。為了確保分析方法與最新的分析規(guī)范相一致,工程師每次分析之前均需要查閱和確認(rèn)最新的分析規(guī)范。不僅耗時(shí)費(fèi)力,而且容易出錯(cuò)。這樣就很難保證分析規(guī)范嚴(yán)格高效地執(zhí)行。本文利用TCL/TK語(yǔ)言,對(duì)HyperMesh進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),將基本的靜剛度分析項(xiàng)和分析規(guī)范集成到HyperMesh當(dāng)中,固化分析參數(shù)與步驟,最大程度地減少人工干預(yù)。實(shí)現(xiàn)了靜剛度分析流程自動(dòng)化,很好的解決了靜剛度分析面臨的上述問(wèn)題,大大提高了工作效率。為了便于推廣應(yīng)用,還編寫(xiě)了相應(yīng)的使用幫助文檔《靜剛度/模態(tài)分析程序使用手冊(cè)》,便于CAE工程師快速學(xué)習(xí)和查閱。

2 程序功能介紹

程序界面如圖1所示,在HyperMesh菜單欄上添加了一個(gè)NVH下拉菜單,菜單分為二級(jí),第一級(jí)為靜剛度分析和模態(tài)分析,靜剛度分析的二級(jí)菜單則為20多項(xiàng)常規(guī)的剛度分析內(nèi)容,模態(tài)分析的二級(jí)菜單則為自由模態(tài)分析和約束模態(tài)分析。網(wǎng)格模型導(dǎo)入后,選擇二級(jí)菜單中的相關(guān)分析項(xiàng),程序?qū)⑻崾静⒁龑?dǎo)用戶(hù)作一些簡(jiǎn)單的輸入,程序?qū)⒆詣?dòng)完成其它的處理工作,并生成求解器輸入文件,同時(shí)在HyperMesh中添加了一個(gè)工具條,使得用戶(hù)可以直接在工具條上點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕,即可啟動(dòng)求解器進(jìn)行分析,并將結(jié)果文件保存到用戶(hù)指定的目錄當(dāng)中,如果用戶(hù)一次選擇了多個(gè)分析項(xiàng),并在最后點(diǎn)擊工具條上的啟動(dòng)求解器計(jì)算按鈕,則程序生成批處理文件,可使求解器批量處理這些分析項(xiàng)。

圖1 程序菜單示意圖

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3使用實(shí)例

本節(jié)以車(chē)門(mén)內(nèi)板玻璃升降器安裝點(diǎn)剛度為例,介紹程序的操作流程。

首先導(dǎo)入車(chē)門(mén)的有限元模型,并按程序使用手冊(cè)中的要求,將車(chē)門(mén)鎖芯和鉸鏈孔中心的節(jié)點(diǎn)編號(hào)。然后在下拉菜單中依次選擇NVH->靜剛度分析->前門(mén)玻璃升降器安裝點(diǎn)剛度分析,則程序進(jìn)入到圖2所示界面,并提示用戶(hù)選擇待分析的安裝點(diǎn)。

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點(diǎn)擊確定并按圖3所示的方式選擇每一個(gè)安裝孔邊緣的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn),并點(diǎn)擊proceed進(jìn)入下一步。

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此后程序?qū)⒆詣?dòng)在安裝孔處使用RBE2單元建立螺栓連接,并在安裝孔中心即RBE2單元主點(diǎn)上創(chuàng)建局部坐標(biāo)系,施加載荷,創(chuàng)建約束條件,以及求解器靜力分析的相關(guān)其它卡片和參數(shù)。最后彈出對(duì)話(huà)框提示用戶(hù)選擇求解器輸入文件的保存路徑(圖4),選擇之后點(diǎn)擊“確定”,完成該分析輸入文件的創(chuàng)建。

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點(diǎn)擊工具條上的按鈕“1.計(jì)算”,程序?qū)棾鰧?duì)話(huà)框讓用戶(hù)選擇結(jié)果文件保存路徑,選擇路徑(圖5),輸入文件名點(diǎn)擊“確定”之后,則彈出提示框,讓用戶(hù)確實(shí)是否開(kāi)始計(jì)算(圖6)。

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點(diǎn)擊“是”則調(diào)用求解器開(kāi)始計(jì)算(圖7)。

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4結(jié)論

TCL語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué),同時(shí)HyperMesh軟件提供了豐富的二次開(kāi)發(fā)接口,用戶(hù)可以結(jié)合自己的工作需要利用TCL/TK語(yǔ)言對(duì)HyperMesh進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),定制滿(mǎn)足用戶(hù)特定需求的功能模塊,體現(xiàn)了HyperMesh軟件良好的拓展性和開(kāi)放性。本文針對(duì)靜剛度的分析流程進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā),首先分析了各分析項(xiàng)之間的共性及差異,在此基礎(chǔ)上確定程序編寫(xiě)的步驟及相應(yīng)的界面。然后結(jié)合工作實(shí)際操作中可能碰到的情況,運(yùn)用相應(yīng)的對(duì)話(huà)框進(jìn)行提示,增強(qiáng)了程序在使用過(guò)程中的友好性,并能夠在HyperMesh中一鍵調(diào)用分析軟件,改變了先前的工作模式。本程序在實(shí)際工作中得到了全面有力的推廣,實(shí)際應(yīng)用表明,本程序具有規(guī)范流程,簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化操作等優(yōu)勢(shì),不僅提高了工作效率,而且也減少了工作中人為的遺漏和錯(cuò)誤,同時(shí)只要按照程序的幫助文檔一步步操作就能進(jìn)行各項(xiàng)工作,可使新員工也能很快參與項(xiàng)目,有力的保障了項(xiàng)目進(jìn)度。