HyperWorks在车身断面性能评估中的应用案例

摘要：

本文以某款商用车为研究对象，通过应用 HyperWorks 强大的前处理器，对该商用车进行了 车身断面性能分析，对比用料厚线围成的断面与用单元围成的断面的优缺点。分析结果表明，两者 结果基本接近，料厚线围成的断面操作更快捷、有效，适合前期项目开发；单元围成的断面更适合 项目后期准确的数据分析，视觉效果更好、便于观察。

关键词： HyperWorks 商用车 断面分析

1 引言


断面是汽车车身基本结构，它的性能直接影响白车身性能，断面分析是汽车产品开发的重 要分析之一，断面分析可以量化断面设计，使断面设计不再停留在对比设计阶段。通过断面主 要参数计算，更加清楚地了解断面性能，从而更好地进行断面设计。


断面分析从产品设计初期就开始，贯穿整个设计阶段。

• 根据项目设定目标，例如白车身扭转刚度，CAE 部门进行初步断面分析，在简单的模型中 输入断面参数，使白车身性能达到目标值；
• CAE 部门将断面参数交 CAD 部门，设计人员根据造型、工艺等要求进行计划图设计，确 定主要断面形状；
• CAE 部门进行主要断面分析；
• 随着结构设计的完成，CAE 部门建立完整、正确的有限元模型进行分析，进行准确断面分 析，最终确定断面形状。

2 车身断面有限元模型的建立

确定典型断面位置，本文以 B 柱上截面为例，在同一断面分别建立用料厚线围成的断面和用单 元围成的断面，有限元模型如下图所示。

3 边界条件

料厚线围成的断面需要在 HyperBeam 中给每段连续线段附加板件的厚度，焊接边界需要附加 不同板壳件的厚度总和，单位均为 mm。单元围成的断面厚度通过垂直直线的网格来确定，需要在 HyperMesh 中完成。

4 断面性能分析结果

在 HyperBeam 中查看断面性能分析结果，断面需要具备的基本特性是整个截面必须是封闭的。


1） 料厚线围成的断面

2） 单元围成的断面

5 车身断面类型对比

6 结论


通过车身断面类型的对比结果数据可以看出，两种类型的结果数据基本接近，最大误差在 5% 左右。从操作性及界面可调性来说，料厚线围成的断面操作简捷、方便，可以对截面的厚度及形状 做任意更改，从而得到更好的结果数据，更适合项目开发的前期分析工作，而单元围成的断面更适 合项目开发后期的准确分析工作，视觉效果较好。

在整个模拟仿真过程中，HyperBeam  快速计算不规则封闭截面的结果数据，充分体现了HyperWorks 软件在汽车车身断面性能仿真分析中的方便、快捷和高效。

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