基于HyperMesh二次开发的静刚度分析程序

2016-11-04 by:CAE仿真在线来源:互联网

1 前言

在汽车研发的CAE分析工作中,静刚度分析是一项基础而重要的内容。静刚度分析内容多,工作量大,且分析流程类似,操作大量重复,枯燥繁琐;同时,静刚度分析项目不同工况的载荷大小、约束及其它操作和参数存在较多细节上的差异,工程师在完成该类分析时,容易出现人为的遗漏和错误,还需耗费大量时间去检查;另外,静刚度分析对应的分析规范多,并且由于分析方法的改进,分析规范也处在不断的更新过程之中。为了确保分析方法与最新的分析规范相一致,工程师每次分析之前均需要查阅和确认最新的分析规范。不仅耗时费力,而且容易出错。这样就很难保证分析规范严格高效地执行。本文利用TCL/TK语言,对HyperMesh进行二次开发,将基本的静刚度分析项和分析规范集成到HyperMesh当中,固化分析参数与步骤,最大程度地减少人工干预。实现了静刚度分析流程自动化,很好的解决了静刚度分析面临的上述问题,大大提高了工作效率。为了便于推广应用,还编写了相应的使用帮助文档《静刚度/模态分析程序使用手册》,便于CAE工程师快速学习和查阅。

2 程序功能介绍

程序界面如图1所示,在HyperMesh菜单栏上添加了一个NVH下拉菜单,菜单分为二级,第一级为静刚度分析和模态分析,静刚度分析的二级菜单则为20多项常规的刚度分析内容,模态分析的二级菜单则为自由模态分析和约束模态分析。网格模型导入后,选择二级菜单中的相关分析项,程序将提示并引导用户作一些简单的输入,程序将自动完成其它的处理工作,并生成求解器输入文件,同时在HyperMesh中添加了一个工具条,使得用户可以直接在工具条上点击相应按钮,即可启动求解器进行分析,并将结果文件保存到用户指定的目录当中,如果用户一次选择了多个分析项,并在最后点击工具条上的启动求解器计算按钮,则程序生成批处理文件,可使求解器批量处理这些分析项。

图1 程序菜单示意图

3使用实例

本节以车门内板玻璃升降器安装点刚度为例,介绍程序的操作流程。

首先导入车门的有限元模型,并按程序使用手册中的要求,将车门锁芯和铰链孔中心的节点编号。然后在下拉菜单中依次选择NVH->静刚度分析->前门玻璃升降器安装点刚度分析,则程序进入到图2所示界面,并提示用户选择待分析的安装点。

点击确定并按图3所示的方式选择每一个安装孔边缘的任意一个节点,并点击proceed进入下一步。

此后程序将自动在安装孔处使用RBE2单元建立螺栓连接,并在安装孔中心即RBE2单元主点上创建局部坐标系,施加载荷,创建约束条件,以及求解器静力分析的相关其它卡片和参数。最后弹出对话框提示用户选择求解器输入文件的保存路径(图4),选择之后点击“确定”,完成该分析输入文件的创建。

点击工具条上的按钮“1.计算”,程序将弹出对话框让用户选择结果文件保存路径,选择路径(图5),输入文件名点击“确定”之后,则弹出提示框,让用户确实是否开始计算(图6)。

点击“是”则调用求解器开始计算(图7)。

4结论

TCL语言简单易学,同时HyperMesh软件提供了丰富的二次开发接口,用户可以结合自己的工作需要利用TCL/TK语言对HyperMesh进行二次开发,定制满足用户特定需求的功能模块,体现了HyperMesh软件良好的拓展性和开放性。本文针对静刚度的分析流程进行了二次开发,首先分析了各分析项之间的共性及差异,在此基础上确定程序编写的步骤及相应的界面。然后结合工作实际操作中可能碰到的情况,运用相应的对话框进行提示,增强了程序在使用过程中的友好性,并能够在HyperMesh中一键调用分析软件,改变了先前的工作模式。本程序在实际工作中得到了全面有力的推广,实际应用表明,本程序具有规范流程,简化和标准化操作等优势,不仅提高了工作效率,而且也减少了工作中人为的遗漏和错误,同时只要按照程序的帮助文档一步步操作就能进行各项工作,可使新员工也能很快参与项目,有力的保障了项目进度。