一种焊接的模拟装置的制造方法_3

文档序号:9125473阅读:来源:国知局
邻的两个构件中的所有自由边;
[0062]B2、遍历获取到的每一条自由边,得到所有自由边上的节点,通过对所有构件的所有自由边上的节点的反转操作,获取到所有构件中非自由边上的节点,作为刚性单元的主节点;
[0063]B3、获取全承载式车身骨架中结构上相邻的两个构件中的所有自由边;
[0064]B4、遍历获取到的每一条自由边,每一个构件的所有自由边上的节点,作为所述刚性单元的从节点;
[0065]B5、根据刚性单元中的主节点和从节点,计算两个构件各自连接的节点之间的间距信息。
[0066]具体的,步骤BI至B5中可以根据自由边和非自由边的拓扑关系来确定刚性单元所需要连接的焊缝位置,其中,构件的自由边指的是只有一个面拥有的线,构件的非自由边是指对自由边的所有节点进行反转操作得到的线,全承载式车身骨架基本为矩形钢结构,因此,矩形钢的两端通常是自由边,矩形钢需要跟别的方钢进行连接的地方就是共享边。具体的,步骤B2和步骤B4中遍历搜索装置可以是通过foreach语句来完成,foreach语句为数组或对象集合中的每个元素重复一个嵌入语句组。foreach语句用于循环访问集合以获取所需信息,但不需要更改集合内容,通过使用上述循环语句可以查找到刚性单元的主节点和从节点。在有限元理论里,刚性单元是一个一维的单元,刚性单元的节点有主节点和从节点之分,先选取的节点为主节点,从节点随主节点移动,相当于两个构件被刚性的连接在一起,本实用新型中通过刚性单元来模拟焊接的效果,不考虑焊接的工艺,把两根方钢连接在一起,这样力就可以传递出去。其中,步骤B2中是对所有构件的所有自由边的遍历,得到了所有构件的所有自由边的所有节点,通过这些所有构件的所有自由边的所有节点的反转操作,可以得到所有构件中所有非自由边上的所有节点,这些节点是刚性单元的主节点。在步骤B3和步骤B4中,需要单独遍历每一个构件的所有自由边,得到每一个构件的所有自由边上的所有节点,作为刚性单元的从节点,然后执行步骤B5中间距信息的计算,然后重新选择一个构件上的自由边来继续计算间距信息。
[0067]202、若间距信息小于预置的容差阈值,确定两个构件各自连接端的节点之间存在焊缝。
[0068]在本实用新型中,在获取到两个构件各自连接端的节点之间的间距信息之后,通过预先设置的容差(英文tolerance)阈值来判断两个构件各自连接端的节点之间是否存在焊缝,因此,本实用新型中能够根据间距信息与容差阈值的数值大小自动筛选中存在焊缝的节点。具体的,由计算出的两个构件各自连接端的节点之间的间距信息与容差阈值的数值关系来判断,判断获取到的上述间距信息是否小于上述容差阈值,在间距信息小于预置的容差阈值,确定两个构件各自连接端的节点之间存在焊缝。其中,容差阈值的具体选择可以根据应用场景来决定,例如在全承载车身骨架为客车骨架的情况下,容差阈值可以选择为8_,但是还可以结合具体场景选择其他范围的容差,本实用新型不做限定。通常情况下,容差阈值取值为8mm的情况下对间距信息的筛选能够精确描述出两个构件各自连接端的节点之间是否存在焊缝。
[0069]在本实用新型的一些实施例中,步骤202若间距信息小于预置的容差阈值,确定两个构件各自连接端的节点之间存在焊缝,具体可以包括如下步骤:
[0070]Cl、运行通过TCL/Tk语言实现的自动焊接脚本文件,遍历两个构件各自连接端的节点之间的间距信息,判断间距信息是否小于预置的容差阈值,在间距信息小于预置的容差阈值时,检测到两个构件各自连接端的节点之间存在焊缝。
[0071]其中,在本实用新型的上述实现场景下,对焊缝的自动判断可以是使用TCL /Tk语言编写的自动焊接脚本文件,在自动焊接脚本文件中保存了自动焊接的程序代码,程序通过相应的装置就会自动检查两个构件各自连接端的节点之间是否存在焊缝。
[0072]203、在焊缝上建立刚性单元,并在刚性单元建立完成后对全承载式车身骨架进行有限元分析建模。
[0073]在本实用新型实施例中,通过步骤201和步骤202执行之后,可以确定两个构件各自连接端的节点之间存在焊缝,则可以确定两个构件各自连接端的节点需要焊接,调用焊接的程序代码可以完成在焊缝上建立刚性单元,本实用新型中通过对焊缝的自动检测以及建立刚性单元,可以在刚性单元建立完成后对全承载式车身骨架进行有限元分析建模,有限元分析建模的实现过程可以参阅现有技术。
[0074]具体的,在本实用新型的一些实施例中,若前前述执行了步骤Cl的实现场景下,步骤203在焊缝上建立刚性单元,具体为:
[0075]继续运行通过TCL/Tk语言实现的自动焊接脚本文件,遍历检测到的每一条焊缝,在每一条焊缝上自动建立刚性单元。
[0076]也就是说,本实用新型镇南关可以自动焊接的程序代码可以是TCL/Tk语言编写的脚本文件,上述脚本文件的自动执行,可以遍历检测到的每一条焊缝,在每一条焊缝上自动建立刚性单元。不限定的是,在本实用新型中焊缝上建立刚性单元可以通过焊接程序的代码执行来实现,编程语言可以根据用户的需求来具体选择。需要说明的是,在本实用新型描述的焊接的模拟方法中是基于需要焊接的两个构件的焊缝判断以及刚性单元的自动建立为例来进行描述,可以理解的是,本实用新型提供的焊接的模拟方法同样适用于全承载式车身骨架中多个构件的焊接,对于多个构件的焊缝判断以及刚性单元的自动建立只需要再次或多次执行本实用新型的方法即可自动完成刚性单元的建立。
[0077]通过以上内容对本实用新型的描述可知,首先根据全承载式车身骨架中结构上相邻的两个构件各自连接端的节点的位置信息确定两个构件各自连接端的节点之间的间距信息,若间距信息小于预置的容差阈值,确定两个构件各自连接端的节点之间存在焊缝,最后在焊缝上建立刚性单元,并在刚性单元建立完成后对全承载式车身骨架进行有限元分析建模。本实用新型中是通过全承载式车身骨架中结构上相邻的两个构件各自连接端的节点之间的间距信息与容差阈值的大小关系来进行焊缝的自动查找与选择,若间距信息小于预置的容差阈值,则就可以确定两个构件各自连接端的节点之间存在焊缝,而无需通过人工观察来查找需要焊接的节点,按照本实用新型提供的前述装置可以自动需要连接的所有构件之间的焊缝查找,代替了人工操作的繁琐性,提高焊接模拟的工作效率,同时也减少了人工的频繁操作,避免因人工操作导致的误差问题。
[0078]为便于更好的理解和实施本实用新型实施例的上述方案,下面举例相应的应用场景来进行具体说明,本实用新型以利用TCL/Tk语言基于hyperworks平台进行二次开发进行举例,从而实现一键操作,自动化建立各构件连接,提高建模速度和效率。
[0079]请参阅如图3所示,为本实用新型实施例提供的焊接的模拟装置实现的方法的一种实现场景示意图,具体可以包括如下步骤:
[0080]S01、用户触发AutoRigid按键执行。
[0081]本实用新型中首先宏命令在Hypermesh的用户自定义界面里生成自动化焊接按键,具体的在软件安装目录下的一个文本*User Page Macro ef init1ns中的*endmacro O下增加如下代码:
[0082]^createbutton (5,“Auto rigid” , 22,O , 10,GREEN, ” autorigid”,”EvalTcl”,“Auto_rigd.tcl”)
[0083]在Hypermesh的操作界面中增加了“Auto rigid”按键,并且指明该案件的取值和位置属性,将编写好的程序代码(.TCL文件)放在Hyperwokrsl2.0安装路径\Altair\12.0\hm\scripts 文件夹下,在 Hyperwokrsl2.0 安装路径 \Altair\12.0\hm\bin\win64 下的userpage.mac文件中添加一行宏命令,命令执行路径为自动化程序的路径,这样就创建一个用户自定义按键,宏命令代码如上所示。
[0084]如图4所示,为本实用新型实施例提供的在Hypermesh的操作界面中增加自定义按键的实现方式示意图,需要说明的是,在具体实现的操作界面中,自动建立刚性单元(英文Auto rigid)按键可以为绿色界面,图2中未对“Auto rigid”按键的颜色进行示意,另外在Hypermesh的操作界面中功能菜单(英文Utility)、摘要(英文Summary)、有限元分析工具(FEA,Finite Element Analysis)、几何/网格编辑工具(英文Geom/Mesh)、显示选项(英文Disp)、优化工具(英文Opti)、用户自定义(英文User)、单元质量检查/模型建立(英文QA/Model)等出现在工具栏中的按键是在Hypermesh里面本身就存在的,图4中“Autorigid”按键为本实用新型中通过宏命令创建的自定义按键。在软件界面里添加按键的命令,通过这一行命令,软件启动的时候,就会在图4的工具栏里多出一个按键。
[0085]S02、用户选择需要焊接的构件。
[0086]如图5所示,为本实用新型实施例提供的选择构件的实现方式示意图,图5中第一构件301和第二构件302所指的方钢为从全承载式车身骨架中选择出的需要焊接的两个构件,在Hypermesh的操作界面中具体可以用所选构件的亮度或者颜色的变化来显示需要被焊接的构件,图5中以加批注线指示的301和302来表示用户选择的需要焊接的两个构件。
[0087]S03、用户确定选择出需要焊接的构件。
[0088]其中,在Hypermesh的操作界面中显示出用户选择需要焊接的构件之后,还需要用户进一步确定,可以点击操作界面中的开始按键(英文为proceed)。
[0089]用户打开Hypermesh之后,点击标签区中的Utility卡片,选择User选项卡,就可以看到自定义的宏命令按
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