白车身有限元模型建模标准与规范

白车身有限元模型要求/规范

要求/requirements



1 单位/unit

长度:毫米

质量:吨 (用于材料密度输入)



2 坐标/coordinate

采用整车坐标系(零件应该最终在整车坐标下):

X 正方向为从车前向车后

Y 正方向为从车左侧向车右侧,车的中线 Y坐标为 0

Z 正方向为从车底面向车顶



3基本属性与命名规则/basic attribute and naming rule

最终模型中的零件都应该具有以下性质:

1.N零件名_材料_厚度(shell),如:N 24372_DC01_100(厚度*100)

  S零件名_材料(solid)

  MIG_总成名(co2保护焊)

  Weld层数_总成名(焊点)

2.生成的焊点应按照不总成,不同焊接层数进行分类;

3.rbe2统一放在一个层里;

4. Property命名与其对应的零件名字一致;



4 单元质量要求element quality requirements

4.1 壳单元划分要求/推荐shell element requirements/recommend

1.一般要求

a 车身钣金采用一阶3/4节点壳单元划分;

b 网格应保持与零件特征一致;

c 网格应位于中面上;

d 一个零件如果左右对称,则不推荐有网格横跨中心线;

e 同一零件中的网格保持连续(无自由边),且单元法线方向应一致;

f 同一个节点所属于的三角形单元数目不建议超过两个(特殊地方除外)。

g 划分细长形状时,网格以排列平行为好,避免相隔网格边界角度剧烈变化。

h 网格划分结束无穿透、干涉(允许0.9倍料厚)

2.单元尺寸要求:8mm,引擎盖、翼子板、流水槽平均尺寸用5mm

3.三角形单元不超过总数的5%。单元质量要求如图:

2D单元网格质量标准:

1.png

白车身有限元模型建模规范的图2白车身有限元模型建模规范的图3

3D单元网格质量标准:

1,  六面体网格标准:

Warpage     20deg

Aspect       5

Skew        60deg

Jacobian     0.5-0.6最佳,>0.1可以接受。

2,  四面体网格标准:

Tet collapse   >0.15

  3,  面网格标准:

   Quad-min angle    30deg

     Quad-max angle   150deg

     Tria-min angle     20deg

     Tria-max angle    120deg

4. 局部特征处理要求/推荐typical character requirements/recommend

a. 倒角--- 定义:

2.png

3.png

白车身有限元模型建模规范的图6

白车身有限元模型建模规范的图7

倒角--- 推荐处理方式:

TEL: Typical element length典型单元尺寸

MEL: Minimal element length最小单元尺寸

倒角大于8mm最少划分2排网格

b. 翻边:推荐3排网格,至少2排网格,网格单元长度>=5mm

4.png

白车身有限元模型建模规范的图9

c. 孔 --- 螺栓孔:

白车身有限元模型建模规范的图10

5.png

白车身有限元模型建模规范的图12

6.png

d. 筋,局部凹凸特征 --- 加强筋处理

白车身有限元模型建模规范的图14      

7.png

8.png

        

3.4.3 螺装件要求screw requirements

1,子系统内部螺装件采用RBE2连接,单点对多点连接,见下图:

9.jpg

白车身有限元模型建模规范的图18

  2,子系统与子系统之间采用RBE2+Beam+RBE2方式连接,见下图:

白车身有限元模型建模规范的图19

10.jpg

3.4.4 玻璃连接要求/windows adhesive requirements

     玻璃胶体单元模拟,见下图:

白车身有限元模型建模规范的图21

11.jpg

3.4.6 减震胶要求

减震胶采用体单元模拟,见下图:

12.jpg


3.4.7  Co2保护焊

Co2保护焊采用RBE2点对点连接,见下图:

13.jpg


关于底盘焊接方式:

1,RBE2点对点连接,

2,节点合并

3.4.8  白车身焊点连接

白车身焊点采用 acm(shell gap)形式连接,焊点尺寸为6mm,见下图:

14.jpg


在Dyna模板下,白车身——焊点采用ContactSpotweld接触。

    白车身其他零件(除焊点外)采用SingleSurface接触。

3.4.9  一些释放转动(铰链)的情况:


球角1,Dyna采用如上图所示连接方式;2,Nastran采用RBE2连接方式,RBE2释放3个转动方向

    自由度。

15.jpg

白车身有限元模型建模规范的图31

门铰链1,Dyna采用如上图所示连接方式;2,Nastran采用RBE2连接方式,释放轴向转动自由度。

16.jpg

白车身有限元模型建模规范的图33

滑动柱1,Dyna采用如上图所示连接方式;2,Nastran采用RBE2+bush+RBE2连接方式,建立局部坐标系,并把bush单元放到局部坐标系里,bush刚度:平动(径向)k=1e8N/mm;平动(轴向)k=10N/mm;转动方向k=1e8N*mm/Rad。

17.jpg

白车身有限元模型建模规范的图35

万向节1,Dyna采用如上图所示连接方式;2,Nastran采用RBE2+bush+RBE2连接方式,建立局部坐标系,并把bush单元放到局部坐标系里,bush刚度:平动方向k=1e8N/mm;转动方向k1=k2=10N*mm/RAD;k3=1e8N*mm/Rad。

白车身有限元模型建模规范的图36

18.jpg

白车身有限元模型建模规范的图38白车身有限元模型建模规范的图39白车身有限元模型建模规范的图40

转向系统1,Dyna(碰撞模型)转向管住和齿轮齿条的连接用RBE2抓死,Nastran(NVH模型)采用RBE2+MPC的连接方式。

19.jpg白车身有限元模型建模规范的图42

3.5.0  卡扣的连接关系:

采用RBE2连接方式,释放3个方向转动自由度

3.5.1  翻边做法:

21.png

包边的做法如上图:取外板最外层一排单元,内板节点跟外板合并,翻边厚度=2倍外板厚度+1倍内板厚度



4.1  声腔网格建模标准:

空气单元大小采用:100*100;形式:六面体

座椅单元大小采用:70*70;形式:六面体

注:座椅跟空气单元节点合并。

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