建立车辆有限元分析模型的方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及建立车辆有限元分析模型的方法、装置、设备及存储介质。装置包括输入模块、试验工况选择模块、信息输入模块、工况定制模块和输出模块。方法包括：一、导入整车有限元模型；二、选择工况；三、输入车型地面线数据、车宽数据和设计载荷质量，并配置配重位置、z向约束位置、提取截面力位置和全约束位置；四、建立数模获取碰撞器与车辆接触位置并定制工况边界条件五、在保存路径下对应导出有限元分析模型。本发明专利技术由同一原始模型向多个试验工况的转化，将试验器与车辆相对位置接触摆放关系转化为数学模型获取数模求解表达式的一般式，解决了相对位置难以确定、数学模型求解过程复杂、计算量大、多人操作造成模型混乱的问题。多人操作造成模型混乱的问题。多人操作造成模型混乱的问题。

【技术实现步骤摘要】
建立车辆有限元分析模型的方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及汽车
，具体的说涉及一种建立车辆有限元分析模型的方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在车辆安全性能的开发设计中，为了提高车辆安全性能，各国推出了多个评价体系以及标准(如Euro
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NCAP、C
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NCAP、C
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IASI、GB等)，针对这些评价体系以及标准的车辆安全性能开发中，有限元分析是非常重要的一环。由于评价体系和标准的不同，车辆安全性能有限元建模涉及多个工况试验，每个工况涉及不同结构形式、不同边界条件，一些工况试验器的相对位置需通过试验接触摆放确认，这种方法无法直接应用于仿真分析，模型在这部分的调试时间较长，且容易与实车试验出现误差影响分析结果；当多个工程师同时分析一辆车的不同工况下的安全性能时，由于个人操作习惯等原因还可能会导致模型各总成文件发生交叉、模型编号不符合建模标准，增加后续分析和结果提取的难度和工作量；并且通过人工操作，每人每次只能搭建一个试验工况，多个试验工况耗时较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种建立车辆有限元分析模型的方法、装置、设备及存储介质，由同一原始模型向多个试验工况的转化，避免了多人搭建出现总成划分和编号混乱问题，并且定制每个工况对应边界条件，将试验器与车辆相对位置接触摆放关系转化为数学模型，利用计算机获取数模求解表达式的一般式，解决相对位置难以确定、数学模型求解过程复杂、计算量大的问题。
[0004]本专利技术技术方案结合附图说明如下：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种建立车辆有限元分析模型的方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一、在Primer软件中导入一个已经调试好的当前所需分析的整车有限元模型；
[0007]步骤二、选择当前开发设计阶段需要分析的工况；
[0008]步骤三、根据工况输入车型地面线数据、车宽数据和设计载荷质量，对输入的信息进行标记，并配置配重位置、z向约束位置、提取截面力位置和全约束位置；
[0009]步骤四、建立数模获取碰撞器与车辆接触位置并定制工况边界条件；
[0010]步骤五、设置有限元分析模型保存的路径，在保存路径下，建立各工况文件夹，对应导出有限元分析模型。
[0011]进一步的，所述步骤三中配重位置、z向约束位置、提取截面力位置和全约束位置根据标准和评价体系制定。
[0012]进一步的，所述步骤四的具体方法如下：
[0013]41)判断试验工况属于整车工况还是部件工况；如果是部件工况按照要求对整车
有限元模型进行提取和切割；
[0014]42)判断是否需要增加配重、加速度计、测量点和建立截面力力输出；
[0015]如果需要增加配重、加速度计、测量点和建立截面力输出，则添加配重、加速度计、测量点和建立需输出截面力位置的截面；
[0016]43)根据各工况所依据的标准和评价体系要求建立碰撞器与车辆摆放关系数学模型，求解得到各数学模型的求解表达式，通过获取模型信息得到求解表达式的数值解，确定碰撞器位置后生成碰撞器，并定义碰撞器与车辆接触关系；
[0017]44)定制工况边界条件。
[0018]进一步的，当需要增加加速度计、测量点和建立需输出截面力位置的截面时，需对加速度计、测量点和截面进行标号。
[0019]进一步的，所述步骤44)中工况边界条件包括车辆或碰撞器的速度、加速度和约束。
[0020]进一步的，所述步骤五中各工况文件夹的名称按具体工况设置。
[0021]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种建立车辆有限元分析模型的装置，其特征在于，包括输入模块、试验工况选择模块、信息输入模块、工况定制模块和输出模块；
[0022]所述输入模块，用于输入整车有限元模型；
[0023]所述试验工况选择模块，用于选择当前开发设计阶段需要分析的工况；
[0024]所述信息输入模块，用于根据工况输入信息并选择适合的配置；
[0025]所述工况定制模块，用于切割模型、定制工况边界条件，建立数模并生成碰撞器、定义碰撞器与车辆接触关系；
[0026]所述输出模块，用于设置有限元分析模型保存的路径，并在对应路径下导出多个有限元分析模型。
[0027]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术实施例中任一所述的一种自动建立车辆有限元分析模型的方法。
[0028]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例中任一所述的一种自动建立车辆有限元分析模型的方法。
[0029]本专利技术的有益效果为：
[0030]1)本方法由同一原始模型向多个试验工况的转化，避免了多人搭建出现总成划分和编号混乱问题，并且定制每个工况对应边界条件，将试验器与车辆相对位置接触摆放关系转化为数学模型，利用计算机获取数模求解表达式的一般式，解决相对位置难以确定、数学模型求解过程复杂、计算量大的问题；
[0031]2)利用本方法获得的有限元分析模型能够准确满足评价体系和标准要求，且平均每个试验工况模型的搭建时间少于5分钟，在保证准确率的同时极大提高工作效率，缩短产品开发周期。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例一中一种建立车辆有限元分析模型的方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术实施例二中一种建立车辆有限元分析模型的装置的结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例一中虚拟平面示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例一中虚拟平面沿中心位置法向量截面示意图；
[0037]图5为本专利技术实施例一中碰撞器位置摆放示意图；
[0038]图6为本专利技术实施例一中相对坐标系示意图；
[0039]图7为本专利技术实施例一中前、后端保护装置试验工况有限模型示意图；
[0040]图8为本专利技术实施例三中一中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]实施例一
[0043]图1为本专利技术实施例一提供的一种建立车辆有限元分析模型的方法，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建立车辆有限元分析模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在Primer软件中导入一个已经调试好的当前所需分析的整车有限元模型；步骤二、选择当前开发设计阶段需要分析的工况；步骤三、根据工况输入车型地面线数据、车宽数据和设计载荷质量，对输入的信息进行标记，并配置配重位置、z向约束位置、提取截面力位置和全约束位置；步骤四、建立数模获取碰撞器与车辆接触位置并定制工况边界条件；步骤五、设置有限元分析模型保存的路径，在保存路径下，建立各工况文件夹，对应导出有限元分析模型。2.根据权利要求1所述的一种建立车辆有限元分析模型的方法，其特征在于，所述步骤三中配重位置、z向约束位置、提取截面力位置和全约束位置根据标准和评价体系制定。3.根据权利要求1所述的一种建立车辆有限元分析模型的方法，其特征在于，所述步骤四的具体方法如下：41)判断试验工况属于整车工况还是部件工况；如果是部件工况按照要求对整车有限元模型进行提取和切割；42)判断是否需要增加配重、加速度计、测量点和建立截面力力输出；如果需要增加配重、加速度计、测量点和建立截面力输出，则添加配重、加速度计、测量点和建立需输出截面力位置的截面；43)根据各工况所依据的标准和评价体系要求建立碰撞器与车辆摆放关系数学模型，求解得到各数学模型的求解表达式，通过获取模型信息得到求解表达式的数值解，确定碰撞器位置后生成碰撞器，并定义碰撞器与车辆接触关系；44)定制工况边界条件。4.根据权利要求3所述的一种建立车辆有限元分...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯小雨，黄泽辉，朱学武，王士彬，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：