导读:相信各位去过车展、或者买过车的同学都会有这种经历:内心OS:这车看着还行呀,然后深处手指这里摁摁,那里摸摸,如果突然摁到汽车表面的摸个地方,嘎嘣一声,凹陷下去了,心里觉得这个车偷工减料,欺骗消费者,原来的好感荡然无存。这并不是个例,之前网上很多人吐槽,日系车“铁皮”薄,进而觉得日系车碰撞后不安全。
从此不难看出,不管是买车过程中还是日常使用,汽车外覆盖件这种对抗凹陷的能力都是很重要,直接影响到的消费者对于车辆的感官。
一、写在文前
为了提高汽车的抗凹性能,各家主机厂都会在设计前期通过有限元方法进行校核。对于抗凹的分析方法各不相同,但是根据加载形式可以大致分为:压头法、压强法、Rbe3法。主要是目的都是通过加载过程中的力与位移的结果校核外覆盖件的抗凹性,进而进行改进设计,越是前期发现问题,改进结构的代价越小。如果前期能够通过微调型面解决问题,那后期可能只能通过增加内部支架解决了,两者之间的成本代价不可同日而语。
目前应用较为广泛的是压头法与压强法。本文二次开发主要针对的是压强法,通过使用RIKS方法,能够准确判断外覆盖件失稳区域,并且相较于压头法收敛性很好。压强法需要在以加载点为圆心的圆内加载均布压强,开启几何非线性、材料非线性及弧长法(RIKS)。加载好的模型如下所示:
模型计算完成后还需要打开odb文件进行最大位移、残余位移读取,还需要通过.sta文件进行插值计算初始刚度。
为了能够准确识别外覆盖件上抗凹性能不足的区域,加载位置通常需要布置的较为密集,类似下面这样,一个翼子板可能就需要200-300个点。
一个模型的前后处理也就3分钟,可是如果像上面几百个点,这不是要累死了吗。基于这种应用场景,我们就需要用到ANSA二次开发来实现上述的功能了。基于本人的测试,前后处理的效率能够提升98%以上,不要以为我夸张了,实际就是这样的。
插件界面
插件的功能主要分为两个大模块:选点+模型输出以及结果显示
为了能够更加灵活地进行加载,插件允许用户进行加载力以及加载半径的设置
为了能够快速选点,提供了多种选点工具,可以逐个选点,还可以按照路径上点的数量进行选择。效果如下:
此外在设计过程中,通常外覆盖件的型面不会发生很大变化,我们在初期可以将选择的加载点保存下来,下一阶段分析时可以直接导入,不用再进行重复选择了。
最后我们就可以让插件帮助我们进行自动加载设置以及输出了:
计算完成后,我们可以通过读取.dat文件直接在ANSA界面中进行初始刚度、最大位移、残余位移的显示,值得一提的时,插件可以自动根据用户输入的加载力计算该加载力时的刚度,使得查看结果更加方便。
近日,笔者在仿真秀原创首发了《抗凹插件开发(压强法)ANSA二次开发工程实例》视频教程,后续这些功能上还可会增加一些其他的功能,例如:使用matplotlib库将用户选择的加载点的力-位移曲线绘制出来;使用Python-pptx库自动生成一个PPT报告文档,将需要的结果信息直接截图显示在PPT中。Ansa二次开发的好处就是可以借助Python这门语言实现无限的可能。
以下是我课程安排,欢迎订阅学习。
(1)学习汽车外覆盖件抗凹仿真分析流程及标准
(4)ANSA工程应用二次开发经验及思路
(4)ANSA软件用户和兴趣爱好者
(完)