HYPERMESH中一种新型的点焊模拟方法

介绍了HYPERMESH软件中一种新型的有限元单元对单元的点焊模拟方法,即在有限元单元之间以CWELD梁单元来模拟焊点,梁单元承受拉伸力和剪切力,焊接单元是由有限元单元对组成。通过仿真,与传统的节点对节点的焊接模拟方法进行了比较分析,并说明了两种不同的点焊模型对结果的影响。     

汽车动态仿真中车身点焊有限元建模的新方法

对点焊连接提出了一种新的模拟技术,即不同于传统的节点对节点模拟焊接。新型焊接单元在有限元节点与单元之间引入一短梁单元来模拟焊接关系,单元承受拉伸力和剪切力。仿真实例说明,此新型焊接单元,既保证了仿真计算的可靠,又避免了传统算法中细化局部网格的处理,减轻了工作量。     

基于试验标定的轿车碰撞焊点失效模拟方法研究

研究了在轿车有限元碰撞仿真中准确模拟焊点失效的方法。对点焊样件进行拉伸和剪切力学实验,建立了试验的一维焊点有限元模型和相应的失效模型,使用数值优化等方法,对焊点失效模型的参数进行了校核标定,使仿真中焊点的受力和失效后吸收的能量与试验的偏差最小。应用此方法在仿真中再现并解决了某次碰撞试验中出现的焊点开裂问题。提出了建立车身焊点失效参数数据库的设想。     

利用CFAST单元模拟焊点白车身模态分析

CFAST类型焊点单元在建模时不要求网格节点对齐,是一种效率较高的焊点模型。但是CFAST单元在车身模态分析方面的应用研究较少。详细讨论了CFAST单元的使用方法,并利用CFAST模拟焊点建立某A级轿车白车身模型进行模态分析。有限元模态分析与模态试验结果的对比表明,CFAST单元模拟焊点,在模态分析中具有较高的计算精度。     

点焊结构应力应变场数值模拟分析

采用ANSYS数值模拟软件,对点焊结构焊点附近的应力应变状况进行了详细的分析。分析结果表明,在点焊接头中应力和应变的分布是不均匀的,焊核中心的应力比较小,高应力区主要存在于热影响区内,即点焊接头热影响区附近是易于产生破坏的主要区域,且应力发展趋势是从母材贴合面与焊核交界线向外扩展。模拟分析试样变形状况与试验室点焊结构剪切拉伸疲劳试样的变形形状基本吻合,说明利用有限元数值模拟试验分析是可行的。     

车身点焊连接有限元模拟方法研究

通过焊接钢板的实验模态与分析模态的对比分析,讨论了3种焊点有限元模型的模拟精度及建模时间.建立了某型轿车和微型客车的车身有限元模型,进行了轿车白车身分析模态与实验模态的对比分析,以及微型客车整车强度、实车破坏情况分析,进一步讨论了焊点模型的模拟精度.结果表明,单个梁单元可用于模拟车身模型中的点焊连接,为车身的结构分析及设计提供了有力支持.     

整车模态分析中焊点模拟方法的研究

针对整车有限元模态分析中,采用刚性梁单元模拟焊点时刚度无法控制和严重依赖网格的弊端,提出采用弹塑性梁单元模拟焊点的方法.以某轻型客车为例,建立整车有限元模型,分别采用上述两种单元模拟焊点进行模态分析.与试验结果的对比表明,整车模态分析中采用弹塑性梁单元模拟焊点的方法更接近试验结果,即更为准确、有效.     

点焊结构接头应力应变场的数值模拟

以汽车点焊结构为研究对象，通过合理建立点焊结构的有限元离散模型和力学模型，系统分析了点焊搭接剪切拉伸试样在不同载荷下的应力应变分布规律，以及应力应变与结构、载荷间的对应关系，获得了理想的数值模拟结果。     

点焊参数对高强不锈钢焊点的影响

为了研究电阻点焊参数对高强不锈钢的焊点强度的影响,选用日本SUS301L系列材料,采用拉伸试验和断面试验方法研究了焊点强度、焊核直径。试验结果表明,焊点强度满足要求,熔核尺寸符合要求。对奥氏体高强不锈钢而言,在压力一定时,电阻点焊拉伸强度随电流和焊接周波增加而增加。采用大电流、短时间的焊接参数是较为合适的规范。     

PMMA风挡玻璃对白车身静刚度的影响分析

通过单轴拉伸试验和单搭接剪切试验,得到胶的拉伸和剪切应力-应变曲线;分别用线弹性和超弹性模型作为胶的材料模型,对拉伸和剪切过程进行仿真。仿真与试验结果对比表明,用超弹性模型能更准确模拟胶在剪切和拉伸作用下的力学行为。用该模型模拟风挡玻璃与车身的连接,分析PMMA玻璃替代、无机玻璃、夹层玻璃对白车弯曲刚度和扭转刚度的影响。分析结果表明,PMMA风挡玻璃质量仅为无机玻璃质量的60%,对车身静刚度的贡献量与无机玻璃相近。     

SORPAS软件在黑皮钢纵梁平板点焊工艺优化中的应用

本文采用SORPAS电阻焊专业分析软件工具,分析载货车车架纵梁黑皮钢电阻点焊熔核形成、生长过程及工艺参数对飞溅的影响。通过在板材表面添加10μm的氧化层来模拟、分析板材表面氧化层对平板电阻点焊的影响的方法能够反映黑皮钢氧化层对焊接过程的影响,并优化焊接工艺,改善飞溅状况,提高焊接生产质量。现场试验表明,SORPAS电阻点焊仿真分析软件具有较高的电阻点焊过程分析精度,仿真分析结果与实际情况相符合。优化焊接工艺后,试验结果显示焊点直径稳定、熔核剪切强度提升,更好地保证了焊接强度。     

基于模态分析的白车身有限元模型ACM2焊点单元尺寸研究

ACM2模型采用六面体单元来模拟焊核,然后将六面体的8个节点通过RBE3单元与所焊接的面片单元联结,来模拟焊点,但是关于ACM2模型中六面体单元的尺寸大小尚没有统一的标准。为了研究ACM2单元的最佳焊核尺寸和模拟精度,分别对焊核尺寸为6.0 mm、5.32 mm和4.24 mm时的ACM2单元进行探讨。分析了三种典型的钣金拼接结构,对比分析三种焊核尺寸在基础拼接结构模态分析中的分析精度,将这三种焊核尺寸应用于某A级轿车白车身有限元模型,进行模态分析并且与试验结果进行对比研究。结果表明,焊点尺寸设置为5.32 mm时可以获得最精确的分析结果。     

高成形性热镀锌DH600钢板的电阻点焊工艺性能研究

按照SEP1220-2标准，确定了高成形性热镀锌DH600钢板的电阻点焊电流工艺窗口，并结合剪切拉伸试验、十字拉伸试验、金相试验、显微硬度试验、电极寿命试验对其焊接工艺性能进了全面评价。结果显示，该新材料相比传统DP590表现出更好的焊接工艺性。在焊接工艺窗口内，随焊接电流增加，其熔核直径增大，焊点连接强度也随之提升。其焊缝熔核处组织为板条状马氏体，且在其热影响区处未检测到软化现象。电极寿命试验表明该新材料具有较好的耐电极磨损性能。     

汽车车身钣金件点焊连接界面特性与建模

本文分别选用四种类型单元建立车身钣金件点焊模型，并将数值解与试验模态分析结果对比，评价各方法之优劣，提出了由大量点焊连接的车身结构模新方法。实践证明该法是有效的。     

CFAST焊点模型在车身CAE分析中的应用

利用CFAST模拟焊点建立某A级轿车白车身模型,并进行弯扭刚度和模态分析。通过有限元分析结果与试验结果对比研究,结果表明CFAST单元模拟焊点在向车身弯扭刚度分析中与试验误差在5％以内;在模态分析中,1阶弯曲和扭转模态与试验结果误差也在5％以内。     

焊点高速性能评价及材料卡开发

基于载荷和弯矩的失效模型,通过焊点搭接拉伸、剥离拉伸、十字拉伸3种断裂试验,获取试验数据,通过数据处理,确定焊点100#材料卡所需标定参数。并对所获得的材料卡进行模拟验证,确认100#材料卡在整车碰撞过程中,关键敏感部位焊点失效预测可以达到90%以上的准确性。     

基于耐撞性的前纵梁焊点模拟及其优化设计

建立了3种焊点有限元模型,并通过薄壁梁(代表前纵梁)落锤试验,验证其模拟精度。结果表明,Beam单元最适合碰撞过程中焊点的模拟。分析了焊点失效对耐撞性的影响,同时采用试验设计和响应面法,对薄壁梁的几何参数和焊点位置进行了优化。结果提高了耐撞性,减小了焊点失效的风险。实车试验证明了该方法的合理性。     

白车身焊点强度检验方法

<正>电阻点焊是目前最主要的轿车车身连接工艺形式,焊点强度直接影响白车身强度,进而影响整车的安全性,因此探讨焊点强度的检验方法在实际生产中具有重要意义。概述轿车白车身是通过焊接方式将冲压件连接而成,电阻点焊是车身焊接最主要的连接方式,占白车身焊接总量的90%以上,普通轿车白车身焊点数量达到4900~5600个,因此做好电阻点焊焊接强度的控制,对保证整车安全性起着非常重要的作用,焊点强     

基于耐撞性的车身焊点动态失效研究及应用

基于车身耐撞性,对车身焊点热影响区的受力状态进行了分析,得到了基于许用剪应力和拉应力的焊点失效准则;基于失效准则对焊点进行了剪切及拉伸动静态试验,拟合得到了焊点的动态失效模型;将焊点动态失效模型带入子系统模型进行参数对标,将对标数据代入整车碰撞模型中,和试验相比得到了更加相似的焊点失效模式,提高了碰撞仿真的精准度。     

汽车车身CAE分析中焊点模型的易用性

白车身通常有数千焊点,不同的焊点模拟方法对于CAE分析精度有重要影响.白车身CAE开发中焊点模拟有3种主要方式：点对点刚性单元（如RBE2,CROD,CBEAM等）、剪弹性梁单元（如CWELD,CFAST）和ACM2类型的六面体单元加RBE3单元连接.讨论了3种类型焊点模拟方法在工程中的应用,通过模态对比分析和易用性总结得出：点对点刚性使用简单,但分析精度较低;剪弹性梁单元易用性复杂,分析精度最高;ACM2单元易用性和分析精度均介于二者之间.为白车身CAE分析中焊点模拟方式的选择提供参考.