CAE概念培训.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,CAE概念培训,提纲,结构分析的目的,结构几个基本术语的含义,有限元方法概况,CAE,目前可以做的事情,项目组相应提供的数据,1,、克服传统设计方法的不足。,以往的设计大都是基于经验的，基于经验的设计在以往的产品开发中取得了巨大的成功，但也存在一些不足，一般只能解,决行不行的问题，很难解决优不优的问题，并且经验的积累需要时间，有时也不可靠。,2、,评价设计,3,、优化设计,结构分析的目的,结构几个基本术语,刚度,强度,模态,结构几个基本术语,刚度概念,刚度：抗变形能力，看位移。,基本要求：构件在工作时的弹性变形在规定的限度内。,晒衣绳竹竿钢管,车身前后刚度小，中间刚度大。,强度：抗破坏（断裂或明显塑性变形），看应力,高强度钢板、低强度钢板都是钢板，基本特征没有变，变的是能够胜任的场合。,结构几个基本术语,强度概念,模态：固有频率及振动形式,为基于白车身动态特性的设计开发提供参考依据。,结构几个基本术语,模态概念,平滑刚度设计,等强度设计,高频设计,结构几个基本术语,刚度、强度、模态要求,有限元简介,有限元方法,有限元分析步骤,有限元方法也叫“有限单元法”或“有限元素法”，英文是：“Finite Element Method”。这种方法最初起源于结构分析，由结构力学的位移法发展而来。,有限元的基本思想就是分片逼近。,将连续系统分割成有限个分区或单元，对每个单元提出一个近似解，再将所有单元按标准方法组合成一个与原有系统近似的系统。,有限元简介,有限元方法,从定积分的定义出发，可以将曲线分成若干小段，用若干矩形面积之和作为近似解，如果在小段内用简单函数逼近曲线，在有限范围内结果精度可以得到显著提高。,有限元简介,有限元方法示意,实验方法,最大优点是结果真实可靠，通常被当作产品最终定型的权威性依据。缺点是：,1）实验一定要在样品或样机试制之后才能进行，成本高、周期长，并且只适合批量生产的产品。,2）可以获得的数据量有限，无法对设计提供更多的指导，更无法进行结构优化。,3）受实验手段的限制，有些参数无法测准。,有限元方法,1）经济、快捷，成本低、周期短。（与实验相比）,2）,一次分析可以获得大量的数据。,3）,可以与设计同步进行。,4）,可以配合优化算法，对设计进行优化。,缺点是：受计算机硬件的限制，精度有限。,有限元简介,有限元方法与试验方法的比较,有限元简介,有限元分析过程,前处理,求解,后处理,1、前处理,用于模型数据准备的软件。通常包含结构几何建模、网格生成、边界条件处理及材料参数生成、编辑与修改等功能。,2、后处理,用于处理、分析和评价分析结果的软件。通常包含物理量分布规律的显示、分析结果的变换处理、各种曲线及图表的生成与绘制等处理功能。,有限元前后处理的概念,有限元简介,有限元分析过程,几何建模,网格生成,材料参数,边界条件处理,前处理计算模型生成,有限元简介,有限元分析过程,网格时间,单元,焊点,胶粘：玻璃胶、顶棚胶,其他连接：螺接、铆接、翻边,有限元简介,有限元分析过程,精度,有限元简介,常用单元类型,材料参数数据,基本参数：弹性模量、泊松比、密度,碰撞还需：应力应变曲线、应变率曲线,有限元简介,有限元分析过程,准确,边界条件说明,约束,载荷,有限元简介,有限元分析过程,沟通,物理量分布规律的显示,分析结果的变换处理,各种曲线及图表的生成与绘制,后处理,有限元简介,有限元分析过程,后处理,后处理的目的在于分析计算模型是否合理，提出结论。,用可视化方法（等值线、等值面、色块图）分析计算结果，包括位移、应力、应变、温度等；,最大最小值分析；,特殊部位分析。,有限元简介,有限元分析过程,后处理,有限元简介,有限元分析过程,后处理,有限元简介,有限元分析过程,后处理,有限元简介,有限元分析过程,CAE现阶段在做的事情,刚度：白车身刚度，开闭件刚度,强度：白车身强度，悬架关键件强度,模态：白车身自由模态，开闭件自由模态，悬架关键,件自由模态。,碰撞：整车前碰、侧碰、后碰、40偏置碰,流体：外表面，空调风道,运动：轮跳，悬架运动学，悬架动力学，整车操稳，,整车平顺，雨刮，玻璃升降器,刚度,白车身刚度：弯扭刚度,开闭件刚度：弯扭刚度，垂向刚度（车门）,强度,白车身强度：驱动，制动，转向，上下冲击，单轮冲击等。,悬架关键件强度：驱动，制动，转向，上下冲击，单轮冲击等。,模态,白车身自由模态,开闭件自由模态,悬架关键件自由模态。,碰撞,整车前碰,碰撞,侧碰,碰撞,后碰,碰撞,40偏置碰,流体,外流场：迎风面积，风阻系数。,流体,空调风道：出风均匀性，风量分配比率。,出风口,流量（kg/s）,出风口风量比例分析值,左出风,0.052,23.4,左中出风,0.057,25.7,右中出风,0.054,24.3,右出风,0.059,26.6,运动,运动,轮跳：极限位置,悬架运动学：四轮定位,悬架动力学：受力时四轮定位参数变化量,整车操稳：中性转向点侧向加速度，不足转向度，车身侧倾度。,整车平顺：汽车舒适度,雨刮：极限位置，运动轨迹,玻璃升降器：间隙检查,项目组提供的数据,数模,参数,工况,项目组提供的数据,数模,结构：白车身、开闭件、悬架关键件（副车,架、摆臂、横向稳定杆、扭转梁）,碰撞：内外饰，转向系统、制动系统等,流体：车身外表面（包括后视镜，油箱等）,空调风道,运动：悬架,项目组提供的数据,参数,材料参数,结构板金件,基本参数：弹性模量、泊松比、密度,碰撞还需：应力应变曲线、应变率曲线,运动衬套,各衬套刚度、阻尼,轮胎刚度、阻尼,运动分析参数,前后悬架刚度、座椅刚度、转动惯量,动力响应,路面不平度，振动频率、幅度,项目组提供的数据,工况,约束：焊点，固连，螺栓，铰链，万向节等。,载荷：集中载荷，均步载荷，压强，位移量。,运动关系：移动，旋转，相对位移。,结论,刚度、强度、模态,有限元：,分片逼近,项目组提供：材料参数、工况,谢谢大家！,