基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建模方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建摸方法，包括下述的步骤：焊接螺母建模步骤，通过补点和投射，建立焊接螺母和母材的实体单元网格；焊接螺母与母材连接面的建模步骤，对焊线以及焊接螺母和母材之间的接触建模；螺栓建模步骤，对与焊接螺母配合的螺栓建模；焊接螺母与螺栓装配的建模步骤，对螺栓与焊接螺母的连接的建模并设置螺栓预紧力；有限元计算步骤，将所建立的模型移入疲劳有限元计算模型中，通过有限元程序的仿真，得到有限元焊接螺母的受力模式。本发明专利技术既考虑了焊接处的连接结构，又考虑了螺母对板材的接触效应。能够准确模拟焊接螺母在疲劳仿真中的变形行为，进而得到准确的板材应力分布。

【技术实现步骤摘要】
基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建模方法
本专利技术涉及汽车制造领域，更具体的说，涉及汽车制造过程中的仿真测试方法。
技术介绍
焊接螺母是一种在螺母外边缘适合焊接的螺母，一般是可焊接的材料制成的而且比较厚，适合焊接。焊接时相当于把两个分离件变成一个整体，用高温将金属熔化后混合到一起再冷却，中间会加入合金。焊接螺母的内部在分子力的作用下，强度一般比螺母大。焊接螺母的优点是强度大，使用范围广，厚薄均可以，但是由于高温会导致被连接件的变形，且不可拆卸，而且一些活泼金属不适用此法焊接，比如铝，镁等，需要保护气火氩弧焊，要求加工工艺和精度高。有限元在数学中是一种为求解偏微分方程问题近似解的数值技术。求解时对整个问题区域进行分解，每个子区域就成为基本单元，这种基本单元就称为有限性元。有限元法适合计算机编程，随着计算机硬件日新月异的发展，有限元法可以尽早对零部件和整车结构性能进行评级，快速发现设计的薄弱环节，提出优化改进建议，减少实验样车数量和试验次数，以缩短开发时间和降低开发费用，提高产品的成熟度。到目前为止，并没有工程技术人员对有限元仿真中的焊接螺母的模拟方法进行研究。即使是现有的焊接螺母有限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建摸方法，其特征在于，包括：焊接螺母建模步骤，通过补点和投射，建立焊接螺母和母材的实体单元网格；焊接螺母与母材连接面的建模步骤，对焊线以及焊接螺母和母材之间的接触建模；螺栓建模步骤，对与焊接螺母配合的螺栓建模；焊接螺母与螺栓装配的建模步骤，对螺栓与焊接螺母的连接的建模并设置螺栓预紧力；有限元计算步骤，将所建立的模型移入疲劳有限元计算模型中，通过有限元程序的仿真，得到有限元焊接螺母的受力模式。

【技术特征摘要】
1.一种基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建摸方法，其特征在于，包括：焊接螺母建模步骤，通过补点和投射，建立焊接螺母和母材的实体单元网格；焊接螺母与母材连接面的建模步骤，对焊线以及焊接螺母和母材之间的接触建模；螺栓建模步骤，对与焊接螺母配合的螺栓建模；焊接螺母与螺栓装配的建模步骤，对螺栓与焊接螺母的连接的建模并设置螺栓预紧力；有限元计算步骤，将所建立的模型移入疲劳有限元计算模型中，通过有限元程序的仿真，得到有限元焊接螺母的受力模式。2.如权利要求1所述的基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建摸方法，其特征在于，所述焊接螺母建模步骤包括：布点步骤，利用几何处理模块在焊接螺母的搭接面均匀布点，按焊缝的实际长度和位置，用硬点布置焊接区域，然后将所述硬点投射到母材表面上，使得焊接螺母和母材表面所生成节点的一一对应；焊接螺母网格生成步骤，利用壳单元划分出焊接螺母的外表面，焊接螺母为封闭的壳，将该封闭的壳定义为体，然后用投射的方法生成六面体实体单元网格；母材网格生成步骤，从母材的中面抽出，用偏移的方法，生成六面体实体单元网格；材料参数设置步骤，给焊接螺母和母材赋予材料参数。3.如权利要求2所述的基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建摸方法，其特征在于，所述焊接螺母生成步骤中焊接螺母在基础的范围内是四边形单元；所述母材网格生成步骤中母材在基础的范围内是四边形单元。4.如权利要求2所述的基于汽车疲劳仿真的焊接螺母有限元建摸方法，其特征在于，所述材料参数设置步骤中设置的参数包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天兵，连志斌，杨涵，徐成民，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31