汽车车桥CAE软件设计及接口技术研究_丁律辉(3)

2006年第7期

#设计与研究#

工作量很大。针对该问题,作者利用前面介绍的接口方法,开发了车桥CAE分析系统,该系统主要由以下模块组成:参数化建模并自动生成几何模型(在UG中完成)、车桥工程分析、显示分析结果等。

图3是软件主界面。在该界面下,屏幕的上方是菜单栏和工具条,左面是所有车桥设计方案的树形列表。在左边的树形列表中给出了方案的主要构成,包括:方案名称、方案描述、设计原型和所用材料的名称。如果在树形列表中选中一个设计方案成为当前方案,则当前方案的名称会出现在屏幕左上角的窗口标题栏中显示。工具条是由最常使用的一些功能构成,按照使用的频率依次排列。

图2 网格划分对话框

何模型进行网格划分创建有限元模型。网格划分的部分源代码如下:

externCStringm_workdir;

externCStringm_CurPro;j

CStringm_path=m_workdir+"\\project\\"+m_CurProj+"\\";

DeleteFile(m_path+"patran.ses.01");的.ses.01文件

m_filename="开始划分网格";HANDLEhfile=CreateFile(...);CloseHandle(hfile);FILE*+t");

//删除自动生成

//创建.ses文件

fh=fopen(m_path+m_filename+_T(".ses"),"w

图3 软件主界面

CStringtmp;

mp="uil_file_open.go(\""+m_path+m_CurProj+".dbt\")\n";

fwrite(tmp.GetBuffer(tmp.GetLength()),sizeof(char),tmp.GetLength(),fh);

tp="ui_exec_function(\"mesh_seed_display_mgr\",\"m

init\");...

fwrite(tmp.GetBuffer(tmp.GetLength()),sizeof(char),tmp.GetLength(),fh);mp.Fortmat("fem_create_mesh_sol_5(...)\n",dValueM[...]);//进行网格划分fwrite(tmp.GetBuffer(tmp.GetLength()),sizeof(char),tmp.GetLength(),fh);

tp="uil_file_closem.goquit()\n";fwrite(tmp.GetBuffer(tmp.GetLength()),sizeof(char),tmp.GetLength(),fh);fclose(fh);

ShellExecute(NULL,"OPEN","patran","-sfp开始划分网格.ses-sfrpatran.ses-hl500-b-ansyes",m_path,SW_MINIMIZE);

4 PCL应用开发实例

车桥总成由车桥主体、弹簧板、平衡架、轴端、法兰盘和加强垫片等零件组成。其中车桥主体厚度、长度、直径以及加强垫片厚度、弹簧板中心距等参数根据工程实际情况需要进行调整,而不同尺寸参数对应的加载应力情况不同,这种组合需要建立有限元模型有数十种之多。因此,参数变化后进行工程分析时的建模

下面介绍该软件在工程实际中对车桥进行分析的过程和结果。使用本软件进行车桥分析的流程为:首先生成几何模型,此时软件会自动调用UG进行参数化设计,在界面上输入相应参数尺寸就可以生成需要的几何模型,同时将模型转换成Patran可以识别的.x_t文件格式保存;然后,导入建立的几何模型、网格划分、模型材料属性的确定、几何模型的约束和加载;最后对模型进行分析生成结果视图。如选择界面上的/网格划分0可以弹出如图2所示的对话框;选择网格划分中的/生成视图0可以显示建立的有限元模型。图4是程序运行后某车桥的有限元模型图,图5是对应该几何模型的应力分布云图。

从图中可以看出,由程序根据参数建立起来的有限元模型网格质量比较好。桥壳在实际载荷工况的作用下,总体结构的应力水平不高,但在车桥的圆弧和轴端区域应力大,应力变形的分布规律合理,与工程实际中车桥发生断裂的位置相吻合,找出了该类型车桥的薄弱部位;在弹簧板处加了加强垫片后应力情况得到较好的改善,这些对于实际工程改进工作和优化设计起到了很好的指导作用。

5 结束语

应用PCL语言结合Patran会话文件,可以实现VC++与Patran之间的无缝连接。利用这个接口实现的汽车车桥CAE软件系统,一方面可以减少建模与分析过程中的重复劳动,提高工作效率,另一方面,用户有了更多的时间用于建模,可以更准确地模拟实际结构。

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