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。     

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.     

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.     

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。     

轿车白车身模态仿真计算与相关性分析

白车身模态分析是车身动态特性分析的基础。工程上常采用仿真计算和试验测试2种方法识别白车身模态参数。这2种方法相辅相成,互相促进,共同指导和改进设计。文章通过仿真建模计算了某车型白车身的模态频率,将计算结果和试验测试相比较,并采用相关性分析的方法验证了模型的可靠性,同时对比了不同焊点类型对于分析结果的影响。结果表明,建立的白车身仿真模型具有较高的精度,仿真计算所采用的模拟方法是合适的,为内部仿真建模指导规范的建立提供了参考。     

轿车车身模态分析及结构优化设计

在保证车身结构力学特性的前提下,对白车身结构进行了简化,并以四边形板壳单元为主要离散单元,建立了某自主研发轿车白车身的模态分析有限元模型。通过对该有限元模型进行的自由模态分析,得到白车身的各阶模态频率和模态特性,为动态设计提供了参考依据。针对分析得到的局部不合理结构进行了零件结构和布局的优化设计,使整车刚度更趋合理。     

商用车驾驶室白车身焊点缩减拓扑优化研究

为某一商用车驾驶室白车身建立了以固有频率为约束条件,焊点体积最小化为目标的优化模型.利用有限元法进行结构拓扑优化,根据灵敏度分析得到的每个单元对结构性能的贡献来决定有限元单元的保留或删除.通过拓扑优化,驾驶室白车身焊点数目大幅度减少,获得了满足设计要求的焊点的重新分布.对比优化前后仿真分析结果表明,文中所建模型及分析方法是合理而有效的.     

拓扑优化在某SRV白车身焊点缩减中的应用

以某SRV白车身为例,在运用有限元法进行模态分析和刚度计算的基础上,分别采用Hypermesh中的OptiStruct模块和ANSYS进行旨在缩减焊点数日的拓扑优化.结果表明,OptiStruct模块和ANSYS都能有效地缩减白车身焊点数目,,但对模态频率的影响较小,更适合用于焊点缩减的拓扑优化.     

CWELD焊点类型有限元结构刚度分析

针对在白车身等复杂的焊接结构进行有限元分析过程中,不同焊点的模拟方法对结构的弯曲刚度和扭转刚度影响较大的问题,文章对CWELD焊点进行研究,以RBE2刚性单元为参照,得出CWELD焊点对弯曲和扭转刚度的影响,为焊点的有限元建模方法积累经验。     

客车车身模态分析及评价

利用有限元方法进行车身模态分析巳得到广泛应用，在现有参考文献中，单元形式、分析模型以及相应评价方法等方面没有标准且鲜见研究。以某客车为例，本文分别比较研究了梁单元和板壳单元等不同单元模拟方式、约束和自由等不同边界条件、以发动机为代表的总成考虑与否等对车身模态计算结果的影响，最后讨论分析结果的评价方式，为模态分析应用于车身设计提供依据。     

基于模态试验的客车白车身动力学模型修正研究

本文以壳单元为主，建立了某客车白车身详细动力学模型，并以客车白车身模态试验结果为依据，通过调节各构件间结合面的连接刚度和车身上的质量分布、修正了模型，得到了与实际结构力学特性相吻合的数学模型，为进一步模拟分析奠定了基础。     

某轿车白车身模态仿真分析

以某国产轿车白车身为研究对象,用HyperWorks软件建立了以壳单元为主的白车身有限元模型,通过Nastran对该模型进行模态分析计算,得到白车身的各阶模态频率和模态特性。结合模态分析结果,分析汽车运行时来自于外界和内部激励源的振动,为该款车后续的动态特性改进设计提供参考。     

含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法研究

为了缩短车身结构设计周期,提高薄壁梁骨架模型的建模效率和求解精度,提出了含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法。首先,通过详细有限元模型求解接头各分支不同方向的弯曲刚度;然后,将刚度特性赋给弹簧单元模拟梁单元连接位置的柔度;最后,开发相应的建模与分析软件。通过比较详细模型与梁骨架模型的弯扭刚度和自由模态,验证了含有柔性接头的梁骨架模型的有效性,该模型的应用可提高车身结构的正向设计效率。     

半承载式客车车身结构有限元分析

以梁单元模型为基础,通过将复杂部件建立实体单元模型来生成梁体混合模型的方法,建立半承载式客车车身结构有限元模型。并对车身结构进行4种典型工况下的强度、刚度以及模态分析。最后通过静态应力试验验证该模型的正确性。     

某N_1类车辆安全带固定点强度对标及改进

为了对标某N_1类车辆安全带固定点的失效情况,釆用带热影响区的实体单元模拟焊点,搭建仿真模型,模拟整车50 km/h正面碰撞试验。对标结果显示,仿真中安全带固定点的失效情况与试验结果基本一致。对车身结构进行改进,在薄弱部位增加焊点和加强板,改进后安全带固定点保持完整。在此基础上,重新进行50 km/h正面碰撞试验,试验结果显示安全带固定点未失效,改进方案满足设计要求。     

车身有限元模态分析影响因素的研究

有限元模型建立质量的好坏,对求解规模和所得结果的准确性有很大影响。文中分析了单元划分、结构简化和焊点间距等对有限元模态分析结果的影响。     

点焊连接的有限元建模方法研究

基于点焊单搭接剪切拉伸试验,在ANSYS软件环境中模拟点焊连接的力学特性,从材料模型、计算模型等方面,尤其是焊点单元与基材单元的连接方式对点焊连接在剪切拉伸工况下的建模方法进行研究.针对焊点单元与基材单元的共节点连接、MPC连接、节点耦合连接3种情况,通过模拟计算结果与真实试验结果的比对,得出较为精确的焊点连接模拟方法...     

某电动客车车身骨架结构性能分析

使用CATIA软件建立某电动客车车身骨架模型并导入HyperMesh软件中,通过添加约束和载荷建立基于壳单元的车身骨架有限元模型,运用该模型进行车身弯曲刚度与扭转刚度计算,并对骨架进行模拟实车的静态工况如弯曲和扭转等分析,获得不同工况下骨架应力和应变分布情况,然后对骨架进行模态分析,得到车身骨架的整体振动响应。结果表明,该车除极少部位存在应力集中和振幅较大的问题外,其他部位受力较为均匀,整车骨架结构刚度与强度在材料的屈服极限之内。     

外部超单元在车身结构动力学分析中的应用

在阐述模态综合法基本理论的基础上,提出车身结构外部超单元的划分方法,并分别采用外部超单元模态综合法和自动部件模态综合法求解车身结构的模态及响应.通过与传统计算结果对比表明,在车身模态计算和车身频响计算中.外部超单元模态综合法和自动部件模态综合法与传统计算结果吻合程度均较好.且节省了90％以上重复计算时间和50％的存储空间.