HyperWorks在车身断面性能分析中的应用－汽车设计与制造资讯-造车网

　　摘要：本文以某款商用车为研究对象，通过应用HyperWorks强大的前处理器，对该商用车进行了车身断面性能分析，对比用料厚线围成的断面与用单元围成的断面的优缺点。分析结果表明，两者结果基本接近，料厚线围成的断面操作更快捷、有效，适合前期项目开发;单元围成的断面更适合项目后期准确的数据分析，视觉效果更好、便于观察。

　　关键词：HyperWorks商用车断面分析

　　Abstract:In thispaper,a newcommercial vehicle isthe researchobject,byapplying the HyperWorkspowerful processors,the section performance analysison the commercial vehicle bodywas carried out,compared with aline containing material thicknessof crosssection and the unit of is resultsshowthatthe two resultsarebasicallyclose,lineof cross section thicknessofmore efficient,effective and suitable for the earlystage of the project development;unitof the sectionismoresuitableforprojectlate accurate dataanalysis, visual effectisbetter,easyto observe.

　　Keywords:HyperWorks ,commercial vehicle,FractureSurface Analysis

　　1引言

　　断面是汽车车身基本结构，它的性能直接影响白车身性能，断面分析是汽车产品开发的重要分析之一，断面分析可以量化断面设计，使断面设计不再停留在对比设计阶段。通过断面主要参数计算，更加清楚地了解断面性能，从而更好地进行断面设计。

　　断面分析从产品设计初期就开始，贯穿整个设计阶段。

　　根据项目设定目标，例如白车身扭转刚度，CAE部门进行初步断面分析，在简单的模型中输入断面参数，使白车身性能达到目标值;

　　CAE部门将断面参数交CAD部门，设计人员根据造型、工艺等要求进行计划图设计，确定主要断面形状;

　　CAE部门进行主要断面分析;

　　随着结构设计的完成，CAE部门建立完整、正确的有限元模型进行分析，进行准确断面分析，最终确定断面形状。

　　2车身断面有限元模型的建立

　　确定典型断面位置，本文以B柱上截面为例，在同一断面分别建立用料厚线围成的断面和用单元围成的断面，有限元模型如下图所示。

图1 典型断面位置B柱

图2 料厚线围成的断面图3 单元围成的断面

　　3边界条件

　　料厚线围成的断面需要在HyperBeam中给每段连续线段附加板件的厚度，焊接边界需要附加不同板壳件的厚度总和，单位均为mm。单元围成的断面厚度通过垂直直线的网格来确定，需要在 HyperMesh中完成。

　　4断面性能分析结果

　　在HyperBeam中查看断面性能分析结果，断面需要具备的基本特性是整个截面必须是封闭的。

1)料厚线围成的断面

2)单元围成的断面

　　5车身断面类型对比

结果数据

操作性

截面可调性

视觉效果

面积

最大惯

性矩

最小惯

性矩

扭转常数

料厚线围成的断面

520

1085990

202572

348129

只需要将焊接边界组合成一条线段，输入各自线段厚度

可以对每条

线段上的节点任意拖动成新的截面

每条线段都有料厚显示，看起来比较乱

单元围成的断面

518

1082390

203513

349972

需要做每条线段料厚rod单

元，再将rod沿曲线扫掠成平面单元，最后将焊接边缘连接成封闭截面

生成的截面不可改变

视觉效果较好

　　6结论

　　通过车身断面类型的对比结果数据可以看出，两种类型的结果数据基本接近，最大误差在 5% 左右。从操作性及界面可调性来说，料厚线围成的断面操作简捷、方便，可以对截面的厚度及形状做任意更改，从而得到更好的结果数据，更适合项目开发的前期分析工作，而单元围成的断面更适合项目开发后期的准确分析工作，视觉效果较好。

　　在整个模拟仿真过程中，HyperBeam快速计算不规则封闭截面的结果数据，充分体现了

　　HyperWorks软件在汽车车身断面性能仿真分析中的方便、快捷和高效。

（中国第一汽车股份有限公司技术中心长春130011 刘启龙徐中皓）

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