理论教育 建立车体三维几何模型的方法

建立车体三维几何模型的方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:车体的原始模型具有详细的特征描述。况且对于复杂的三维模型,网格划分一直是ANSYS 的弱点。需要指出的是,在ANSYS 中可以对壳单元赋予不同的厚度,以适应原实体模型中壁不同的厚度。图4-15车壳中面模型

建立车体三维几何模型的方法

1.简化模型

由于建立车辆刚柔混合模型需要多种软件的分工协调,因此模型在多种软件之间的成功传递成为分析成功进行的重要前提。这里所说的车体三维几何模型就是指能在三种软件之间传递的模型。

车体的原始模型具有详细的特征描述。其中一些特征,如车尾上斜角、内部的梁、车底的一些倒圆角面虽然较好地描述了车体的形状特征,但是不利于被多种软件识别,需要在Pro/E 中对这些特征做适当的简化。另外还有一些特征属于附加特征(如安装车灯的凹槽),删去之后不会影响分析的精度,却能减少不必要的计算量。

由于车体内部的梁是细长薄壁件,在有限元软件中不便于对梁实体直接划分网格,这里暂将其特征删除,只保留车壳模型。对车壳模型做如下简化:删除车尾上斜角、车灯安装凹槽、射击孔、车底凸起倒圆角。简化后的车壳模型如图4- 12所示,其底部经简化后用线框显示,如图4-13所示。

图4-12 简化车壳模型

图4-13 车壳底部简化后的线框模型(www.daowen.com)

2.制作车壳的中面模型

由于车壳属于薄壁实体,在ANSYS 当中如果对其直接进行网格划分,则会划分过多的单元,导致分析模型过大。况且对于复杂的三维模型,网格划分一直是ANSYS 的弱点。对于大型薄壁件,一般会先将薄壁件抽取中面,生成薄壁件的中面模型。中面模型导入ANSYS 后,再使用壳单元依次对每个面进行离散,而最终形成整个部件的有限元模型。这种方法通过分别对模型的每一个面进行网格划分完成了整个模型的网格划分,避免了对复杂几何模型进行整体网格划分。需要指出的是,在ANSYS 中可以对壳单元赋予不同的厚度,以适应原实体模型中壁不同的厚度。

进入Pro/Mechanica,点击右侧工具栏上的图标,出现MIDDLEFACES对话框,选择Auto Detect&Compress&Shells only&IGES,表示Pro/Mechanica 将抽取薄壁件的中面建立车壳的曲面模型,如图4-14所示。

图4-14 中面抽取菜单

抽取中面后的车壳中面模型如图4- 15所示,将中面模型保存为IGES格式。

图4-15 车壳中面模型

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