一种基于设计数据通过cae验证的钣金连接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机动车钣金连接方法技术领域，具体地说是一种基于设计数据通过CAE验证的钣金连接方法。
【背景技术】
[0002]钣金连接的建立是CAE建模的关键部分之一，连接的正确性直接影响CAE模拟计算结果的准确性及指导性。
[0003]对于钣金连接主要包括焊点、C02保护焊、结构胶、膨胀胶及点焊密封胶。行业内通用转换方法为在CAE建模时，先建立碰撞分析模型，再由碰撞分析模型转换为刚度分析模型，然后再进行相应的刚度分析。由于碰撞分析模型所用连接类型与刚度分析模型不同，所以在模型转换后需要进行焊点类型的转换、胶和C02保护焊的重新搭建等工作。这种方法和做法本身没有问题，但存在以下两个关键点:1、焊点转换时极易丢失焊接零件的信息，造成无法正确连接，影响计算的结果；2、钣金布置胶和C02保护焊的位置较多，转换后胶和C02保护焊的重新搭建使工作量加大，增加建模时间。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于设计数据通过CAE验证的钣金连接方法。
[0005]本发明的目的是通过如下技术方案来实现的:一种基于设计数据通过CAE验证的钣金连接方法，它包括有发动机舱盖焊点数据单元，发动机舱盖C02保护焊数据单元，发动机舱盖膨胀胶数据单元，实际试验采集单元，通用转换单元，其特征在于:所述的发动机舱盖焊点数据单元，发动机舱盖C02保护焊数据单元和发动机舱盖膨胀胶数据单元的输出端通过数据收集单元与数据转换单元的输入端连接；数据转换单元的输入端还连接有限元网格模型；数据转换单元的输出端依次通过CAE钣金连接信息采集单元、vip2文件转换单元及CAE模拟分析单元与位移曲线绘制单元的输入端相连接；所述实际试验采集单元的输出端与试验布点采集单元输入端相连接；所述通用转换单元通过CAE模拟分析单元与通用转换位移曲线绘制单元的输入端相连接；所述的位移曲线绘制单元，试验布点采集单元及通用转换位移曲线绘制单元的输出端与对比单元相连接。
[0006]1)发动机舱盖焊点数据单元:此单元由3D点及确认焊接钣金零件层数的CAD线组成；
[0007]2)发动机舱盖C02保护焊数据单元:此单元由确认保护焊长度的CAD线组成；
[0008]3)发动机舱盖膨胀胶数据单元:此单元由确认膨胀胶宽度的CAD平面组成；
[0009]4)数据收集单元:收集1)、2)、3)单元的钣金连接类型，给定至数据转换；
[0010]5)有限元网格模型:通过有限元前处理软件ANSA将钣金CAD数据转换为网格模型；
[0011]6)数据转换:有限元前处理ANSA软件将数据收集单元中的数据转换为软件识别的connect1n格式，其中将焊点数据3D点转换为spot weld，保护焊CAD线转换为spotline，胶的CAD平面转换为adhesive face，通过connect1n manager给定焊点的直径、保护焊的间隔及膨胀胶的宽度。同时引入5)中的有限元网格模型，通过CAE钣金连接信息采集单元采集得到焊点、C02保护焊及膨胀胶连接钣金件的零件编号；
[0012]7)vip2文件转换单元:将钣金连接信息采集单元采集得到的零件编号存储至vip2文件转换单元中，作为碰撞分析及结构分析的输入；
[0013]8)通用转换单元:此单元即为
[0003]中提及的行业内通用转换方法；
[0014]9)CAE模拟分析单元:通过进行有限元计算处理获得发动机舱盖节点的刚度矩阵[K]，并通过公式[U] = [K]-l.[F]获得发动机舱盖节点的位移矩阵[U]，通过绘制单元进行选点测量绘制得到本发明的位移曲线；
[0015]10)实际试验采集单元:针对实际舱盖进行试验验证，在舱盖上布置位移传感器进行位移的采集，将采集到的位移信息给定至试验布点采集单元中，绘制得到试验位移曲线；
[0016]11)通用转换位移曲线绘制单元:利用模型转换及连接的重新搭建建立通用转换的发动机舱盖刚度分析的CAE模型，并进行调试计算，通过CAE模拟分析单元得到通用转换位移曲线；
[0017]12)对比单元:将9)，10)和11)中3条位移曲线导入至HyperGraph 2D中进行曲线的对比，通过对比可知本发明方法CAE验证得到的位移值与试验测试结果相符，通用转换方法则相差很大。同时通过焊接工艺卡片确认本发明方法无漏焊情况，确定了本发明方法的可靠性。
[0018]本发明的优点是:首先，从数据的收集到CAE分析验证思路清晰，形成规范化；其次，通过本发明方法可以杜绝漏焊、漏连等情况，使CAE分析结果准确无误，不会出现由于人工连接转换而出现的失误；最后，通过本发明方法可以预防由于人工失误而造成的过设计，减少材料的浪费。
[0019]经本发明提出的方法处理过某些型号的汽车舱盖钣金连接，其结果验证了本发明的有效性和实用性。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的方框原理示意图；
[0021 ] 图2为钣金连接类型示意图；
[0022]图3为位移曲线对比示意图；
[0023]图4为本发明试验验证操作的流程示意图。
[0024]附图标记说明:1为发动机舱盖，2为发动机舱盖焊点，3为发动机舱盖C02保护焊，4为发动机舱盖膨胀胶。
[0025]下面将结合附图通过实例，对本发明作进一步详细说明，但下述实例仅仅是本发明的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
[0027]以下结合图1?4，通过【具体实施方式】详细说明本发明的内容:
[0028]图2中的1为发动机舱盖，2为发动机舱盖焊点，3为发动机舱盖C02保护焊，4为发动机舱盖膨胀胶。
[0029]由图1所示，图中包括有:发动机舱盖焊点数据单元，发动机舱盖C02保护焊数据单元，发动机舱盖膨胀胶数据单元，实际试验采集单元，通用转换单元，其特征在于:所述的发动机舱盖焊点数据单元，发动机舱盖C02保护焊数据单元和发动机舱盖膨胀胶数据单元的输出端通过数据收集单元与数据转换单元的输入端连接；数据转换单元的输入端还连接有限元网格模型；数据转换单元的输出端依次通过CAE钣金连接信息采集单元、vip2文件转换单元及CAE模拟分析单元与位移曲线绘制单元的输入端相连接；所述实际试验采集单元的输出端与试验布点采集单元输入端相连接；所述通用转换单元通过CAE模拟分析单元与通用转换位移曲线绘制单元的输入端相连接；所述的位移曲线绘制单元，试验布点采集单元及通用转换位移曲线绘制单元的输出端与对比单元相连接。
[0030]1)发动机舱盖焊点数据单元:此单元由3D点及确认焊接钣金零件层数的CAD线组成；
[0031]2)发动机舱盖C02保护焊数据单元:此单元由确认保护焊长度的CAD线组成；
[0032]3)发动机舱盖膨胀胶数据单元:此单元由确认膨胀胶宽度的CAD平面组成；
[0033]4)数据收集单元:收集1)、2)、3)单元的钣金连接类型，给定至数据转换；
[0034]5)有限元网格模型:通过有限元前处理软件ANSA将钣金CAD数据转换为网格模型；
[0035]6)数据转换:有限元前处理ANSA软件将数据收集单元中的数据转换为软件识别的connect1n格式，其中将焊点数据3D点转换为spot weld，保护焊CAD线转换为spotline，胶的CAD平面转换为adhesive face，通过connect1n manager给定焊点的直径、保护焊的间隔及膨胀胶的宽度。同时引入5)中的有限元网格模型，通过CAE钣金连接信息采集单元采集得到焊点、C02保护焊及膨胀胶连接钣金件的零件编号；
[0036]7)vip2文件转换单元:将钣金连接信息采集单元采集得到的零件编号存储至vip2文件转换单元中，作为碰撞分析及结构分析的输入；
[0037]8)通用转换单元:此单元即为
[0003]中提及的行业内通用转换方法；
[0038]9)CAE模拟分析单元:通过进行有限元计算处理获得发动机舱盖节点的刚度矩阵[K]，并通过公式[U] = [K]-l.[F]获得发动机舱盖节点的位移矩阵[U]，通过绘制单元进行选点测量绘制得到本发明的位移曲线；
[0039]10)试验测试位移曲线:针对实际舱盖进行试验验证，在舱盖上布置位移传感器进行位移的采集，将采集到的位移信息给定至试验布点采集单元中，绘制得到试验位移曲线；
[0040]11)通用转换位移曲线:利用模型转换及连接的重新搭建建立通用转换的发动机舱盖刚度分析的CAE模型，并进行调试计算，通过CAE模拟分析单元得到通用转换位移曲线；
[0041]12)所述的对比单元是对位移曲线对比:由图3所示，将9)，10)和11)中3条位移曲线导入至HyperGraph 2D中进行曲线的对比，其中的短虚线部分为本发明的位移曲线，浅色长虚线部分为试验位移曲线，深色长虚线部分为通用转换位移曲线，通过三条曲线的对比可知本发明方法CAE验证得到的位移值与试验测试结果相符，通用转换方法则相差很大。同时通过焊接工艺卡片确认本发明方法无漏焊情况，确定了本发明方法的可靠性。
【主权项】
1.一种基于设计数据通过CAE验证的钣金连接方法，它包括有发动机舱盖焊点数据单元，发动机舱盖C02保护焊数据单元，发动机舱盖膨胀胶数据单元，实际试验采集单元，通用转换单元，其特征在于:所述的发动机舱盖焊点数据单元，发动机舱盖C02保护焊数据单元和发动机舱盖膨胀胶数据单元的输出端通过数据收集单元与数据转换单元的输入端连接；数据转换单元的输入端还连接有限元网格模型；数据转换单元的输出端依次通过CAE钣金连接信息采集单元、vip2文件转换单元及CAE模拟分析单元与位移曲线绘制单元的输入端相连接；所述实际试验采集单元的输出端与试验布点采集单元输入端相连接；所述通用转换单元通过CAE模拟分析单元与通用转换位移曲线绘制单元的输入端相连接；所述的位移曲线绘制单元，试验布点采集单元及通用转换位移曲线绘制单元的输出端与对比单元相连接。2.根据权利要求所述的基于设计数据通过CAE验证的钣金连接方法，其特征在于:所述数据转换包括有限元前处理ANSA软件将数据收集单元中的数据转换为软件识别的connect1n格式，其中将焊点数据3D点转换为spot weld，保护焊CAD线转换为spot line，胶的CAD平面转换为adhesive face，通过connect1n manager给定焊点的直径、保护焊的间隔及膨胀胶的宽度，并同时引入到限元网格模型中。
【专利摘要】一种基于设计数据通过CAE验证的钣金连接方法，其技术要点是：发动机舱盖焊点数据、发动机舱盖CO2保护焊数据及发动机舱盖膨胀胶数据单元的输出端通过数据收集单元与数据转换单元相连接；数据转换单元还与有限元网格模型相连接；数据转换单元的输出端依次通过CAE钣金连接信息采集单元、vip2文件转换单元及CAE模拟分析单元与位移曲线绘制单元的输入端相连接；所述实际试验采集单元的输出端与试验布点采集单元输入端相连接；通用转换单元通过CAE模拟分析单元与通用转换位移曲线绘制单元的输入端相连接；位移曲线绘制单元，试验布点采集单元及通用转换位移曲线绘制单元的输出端与对比单元相连接。本发明方法能预防由于人工失误而造成的过设计，减少材料的浪费。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105279337
【申请号】CN201510753819
【发明人】刘建平, 赵志强, 乔鑫, 唐浩
【申请人】华晨汽车集团控股有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月6日