CAE建模步骤基本如下:
1CAD文件格式转换为CAE文件格式
2)核对模型整体情况(检查缺漏件)
3)单个组件网格划分(Batchmesh分析)
4)单个组件网格质量检查
5)如是非中面网格则需要偏移至中面
6)组件(零件)名称更新,赋材料属性,料厚等
7)建立各组件(零件)间连接关系
8)模型整体质量检查,划分集合系统
9)计算自由(约束)模态,确认模型质量
10)建模完成,提交文件
网格划分是建模的第一步,在网格划分时要采用如下方案:
1.采用单元offset建模法避免模型干涉;
2.采用中面建立网格模型
3.保留主要几何线,网格要与几何保持良好的贴合;
4.需要布置焊点的翻边处最少要画两排平行网格,焊点距离应大于10mm,焊点位置应尽量避免出现三角形单元,如下图1-1所示;焊点位置原则(connector位置):保证焊点位于四个四边形单元的中央节点上为最佳,以方便疲劳计算,如下图1-2所示;

1-1
1-2
5.实体单元最少要三排以上,如图1-3所示;

1-3
6.关键区域单元应尽可能规则并细化,在粗细网格之间应有过渡单元;
7.壳曲或凸起的高度<5mm,忽略;
8.防止集中出现翘曲单元和三角形单元;
9.三角形单元数不应超过单元总数的10%;
10.无初始穿透。
1.2网格尺寸
在进行NVH分析模型规划时,单元尺寸的确定要综合考虑计算资源、人力资源和计
算精度的平衡。目前模型可采用如下尺寸规格(该尺寸要求只是对模型的整体要求,具体到要保留的模型细节,应根据实际情况作出网格大小的判断):
白车身网格尺寸   10×10 mm(专用于NVH分析的模型可为20×20mm)
四门两盖网格尺寸 10×10 mm (较大平面区域网格尺寸可以放大)。
1.3单元质量标准
CAE分析模型网格需满足的质量标准如下:
1.翘曲度(Warpage: ≤15
2.长宽比(Aspect Ratio: ≤5
3.倾斜角度(Skew Angle: ≤40°
4.四边形内角(Angle Quad: 45°135°
5.三角形内角(Angle Tria: 25°120°
6.雅克比(Jacobian: ≥0.6
1.4文件命名
由于有限元软件运行时常不稳定,及软件操作只能撤销一步,致使误操作后无法返回,因此建模过程必须经常保存,且建议分阶段另存为不同文件,以此减少意外时的损失。
例:模型分阶段保存为  **1.hm  **2.hm   **3.hm等。
1.5 Hypermesh界面简介
1.5.1窗口界面
主要包括以下几个窗口界面:下拉菜单、图形区、工具栏、标题栏、页面菜单、面板菜单、标签域。如图1-4

1-4
1) 图形区:显示几何、有限元模型、XY曲线图和结果图等。
2)下拉菜单:在题头栏下方,通过这些菜单选项进入Hypermesh不同的功能模块。
3)工具栏:为常用功能提供快捷键,如图1-51-6所示。

1-5

1-6
1)标题栏:标题栏位于窗口界面下边缘,左边显示用户当前面板位置,右边显示当前模块(Include model)、当前组件集、当前载荷集。
2)页面菜单:主菜单,包括多个子菜单(建模过程大致可看做是在此菜单里从上设置到下)。如:
GEOM:包含与创建和编辑几何有关的功能
1D:包含一维单元的创建和编辑工具
2D:包含二维单元的创建和编辑工具
3D:包含三维单元的创建和编辑工具
ANALYSIS:包含分析问题以及边界条件定义的功能
TOOL:包含模型编辑多种工具、模型质量检查以及模型信息功能
POST:后处理和绘制XY曲线图的功能
3)面板菜单:显示每一页面上可用的功能,可通过点击与功能相应的按钮来实现这些功能。
4)模型浏览器:可以宏观的操作模型,如打开关闭组件,重命名等。如下图1-7
5)宏菜单:列出一些很有用的工具,包含多个特征页面。

1-7
1.5.2 面板按钮简介
如图1-8,以投影工具的面板菜单做介绍。

1-8

选择类型栏,选择操作类型:选择投影到平面、向量、表面或线。

点击

,可以改变后面黄色按钮选择对象的类型。点击

后,可以看到选择对象类型可以是节点、单元、线、硬点。

点击

,则是选择对目标操作方式的菜单,例如,通过ID号选择对象,复制对象等。

点击后面的

,清空之前选择

汽车CAE建模基础

里的所有对象。

,每一个按钮对应选择一个节点。两点成线,三点成面,由此即可确定面的走向或面的法线方向。确定方向

选择节点,用来确定已选方向存在的位置。确定位置

面板最右侧第一个一般是执行按钮,reject为撤销按钮,return为返回按钮。由以上操作,即可完成对模型的一项操作。

1.5.3 当前组和原始祖
当前组是现操作生成的所有数模存放的组,在模型浏览器内当前组名以加粗标识(在组名上鼠标单击右键,选择Make Current即可设置为当前组);
原始组为被操作单元所在的组。当前组和原始组可不为同一个组。
1.6鼠标的使用
鼠标左键执行选择操作
鼠标中键确认(操作面板下的默认操作按钮的确认)
鼠标右键在图形区中执行反向选择操作或取消前一步图形操作
Ctrl+鼠标左键(按住不放)动态地旋转模型
Ctrl+鼠标左键(左键单击选择节点或硬点)以所选点作为新的旋转中心
Ctrl+鼠标中键(上下滚动)对鼠标指针所在区域进行放大或缩小
Ctrl+鼠标右键(按住不放)以鼠标指针位置为抓取点平移模型
Shift+鼠标左键(按住不放)框选选取对象
Shift+鼠标右键(按住不放)框选撤销对象
Shift+鼠标左/右键(单击)选择框选形式
1.7单位制
大部分的CAE软件是无单位制的,因此在分析中必须由用户来保持单位一致。AbaqusNastran运算均推荐采用abaqus单位制,即表1-1推荐单位制标准一。建议在输入文件中对所使用的单位系列加以注释,单位制对应关系见表1-1
1-1
国际标准单位制(SI Units
推荐单位制
标准一
推荐单位制
标准二
国内常用单位制(mN
时间(Time
Sec
Sec
Sec
Sec
长度(Length
m
1
mm
1,000
mm
1,000
mm
1,000
质量(Mass
Kg
1
T
1e-3
Kg
1
Kg
1
密度(Density
Kg/m3
1
T/mm3
1e-12
Kg/mm3
1e-9
Kg/mm3
1e-9
力(Force
N
1
N
1
mN
1,000
mN
1,000
压强(Pressure
Pa(N/m2)
1
MPa
1e-6
KPa
1e-3
KPa
1e-3
1.8材料属性
NVH分析模态刚度与材料的弹性模量、材料厚度、质量有关,胶根据连接的部位不同赋不同的材料属性,前后风挡玻璃与开启件、顶棚的玻璃材料不一样,需特别注意。各向同性的线性材料属性是在卡片“MAT1”中指定的。可参考数据表格主要汽车材料。推荐使用试验中获得的材料属性数据见表1-2
1-2
材料属性
弹性模量(MPa)
密度(tons/mm3
泊松比
2.10×105
7.85×10-9
0.30
结构胶
2000
1.07×10-9
0.41
玻璃胶
3.6
1.0×10-9
0.49
隔振胶
0.5
1.0×10-9
0.49
前风挡玻璃
6.90×104
2.5×10-9
0.25
后风挡玻璃
6.13×104
2.5×10-9
0.25
1.9物理特性
大部分单元的属性在定义卡片和属性卡片中定义。定义卡片用来指明单元之间的节点连接;属性卡片用来指明单元的固有属性,例如,厚度。
每个单元都需要一个定义卡片。只要属性相同,类型相同的单元可以共用一个属性卡片。但是在整车分析中,每个部件一般都具有独立的单元属性,因此,建议使用与部件名称相同的单元属性定义名称。

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