汽车车桥CAE软件设计及接口技术研究_丁律辉

时间：2025-05-16

2006年第7期

文章编号:1001-2265(2006)07-0029-04

#设计与研究#

汽车车桥CAE软件设计及接口技术研究

丁律辉,黄其柏,周明刚,宋朝,胡浩

(华中科技大学机械科学与工程学院,武汉 430074)

摘要:应用PCL语言结合会话文件对MSC.Patran平台进行二次开发,实现汽车车桥结构建模与分析的参数化,可以提高工作效率,促进建模和计算精度的改善。文章利用VisualC++6.0强大的编程功能,并结合PCL语言,实现了VisualC++开发界面与Patran之间的无缝连接。利用这个接口,设计并实现了一个车桥CAE系统。

关键词:汽车车桥;参数化建模;PCL语言;会话文件;CAE中图分类号:TH166 文献标识码:A

ResearchontheCAESoftwareDesignofAutomotiveAxleandInterfaceTechnique

DINGLv-hu,iHUANGQ-iba,iZHOUMing-gang,SONGZhao,HUHao

(SchoolofMechanicalScience&Engineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)

Abstract:ThePCLlanguagecombinedwiththesessionfileofMSC.Patranisappliedfortheparameterizedmodelingandanalysisforautomotiveaxlestructures,whichcanimprovetheefficiencywiththemodelingandanalysisprecisionenhanced.TheVisualC++withthepowerfulabilitycombinedwithPCLlanguagerealizestheseamlessinterfacebetweenthecustomersurfacedevelopedbyVisualC++andPatran.TheCAEsystemofautomotiveaxleisdesignedbythisinterface.

Keywords:automotiveaxlestructure;parameterizedmodeling;PCL;languagesessionfile;CAE

0 引言

随着汽车制造技术与汽车市场的发展,汽车制造向规模化和经济化方向发展,越来越多的车辆设计超越了现行有关规范的规定,需要利用有限元直接计算的手段来评估车辆安全性[1]。这类计算有的选用国内自主开发的软件,有的采用各汽车制造公司的结构计算软件[2]。MSC公司的系列软件在我国汽车结构计算中占据着非常广泛的市场。然而,直接应用这一类通用有限元软件分析车辆结构需要较高的有限元技巧和较长建模时间,这种方式不能满足现实车辆设计制造的要求,也不具备处理突发事件的能力。在采用有限元法研究某公司生产的车桥工程问题时,对同一类型不同几何尺寸的车桥,需要采用不同的有限元模型,建模的工作量很大,考虑到车桥的类型相对稳定,拓扑结构没有发生重大改变,这样建模与分析过程中有许多重复性的工作,耗费大量宝贵的时间[3]。为解决这个问题,采用VisualC++、PCL语言结合会话文件对MSC.Patran进行二次开发[4],同时采用UG进行参数化建模,使得开发的功能模块实现了结构建模与分析

的参数化,且具有齐全的前、后处理功能。

1 Patran与PCL语言的功能特点

Patran运行时,所有的操作都会记录在会话文件(sessionfile,.ses文件)中,系统默认为pantran.ses.01每次启动时版本编号自动递增。也可以将一段时间的操作记录在某个指定的会话文件中。会话文件中记录的操作可以通过回放的形式重做,里面也可以嵌入变量、函数定义等PCL程序段,会话文件的这个功能为开发PCL程序提供了方便,通过修改会话文件使建模过程程序化,工作效率能够得到较大的提高。此外,日志文件(journalfile,.jou文件)中会保存整个模型数据库db文件的建模过程,利用它也可以重建模型数据库[4]。

PCL(patrancommandlanguage)语言的语法类似C语言,它提供一般高级语言所有的大部分数据类型。PCL命令语言是集成于MSC.Patran中的一个高级化、模块化结构的全功能计算机编程语言和用户自定义工具,可以让用户在MSC.Patran软件系统中集成自编开发的分析程序或特定的图形界面。为了利用MSC.

收稿日期:2005-12-30

作者简介:丁律辉(1981)),男,武汉人,华中科技大学在读硕士研究生,主要从事有限元分析、机械设计和汽车底盘方面研究,(E-mail)lvhuiding

@http://www.77cn.com.cn。

29#

#设计与研究#

Patran的前后处理功能,MSC提供了一系列的PCL函数,用来从MSC.Patran的数据库中读取数据并生成计算时所需的数据输入文件,以及将结果文件的数据写入MSC.Patran的数据库中,供MSC.Patran进行前后处理。开发用户界面的目的是为了将这些自编译的函数集中起来,通过直观的图形界面进行交互,方便使用[5]。

从功能上说,PCL语言可以实现一般高级语言所能实现的大部分功能,同时它还提供与Fortran和C的访问接口;另一方面,也由于PCL语言与MSC.Patran的紧密关系,应用PCL语言作为MSC.Patran的开发工具是必然的选择。应用PCL可以开发出界面漂亮、功能强大的应用程序。现在,几乎所有的分析仿真软件都采用PCL语言作为工具,建立了与Patran的集成关系,有的也直接将Patran作为分析系统的前后处理器[6]。

组合机床与自动化加工技术

扭应力Sc:

McKG<rdn

Sc==

Wn2Wn

则紧急制动工况下复合应力:

(5)

Rb=Rc+3Sc(6)2.3 凸凹不平路面行驶工况

在不平路面行驶时动载荷引起的垂直反力N3(方向与图1中的反力N1一致)达到最大时:

N3=

KcG2

(7)