基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法及系统，包括：选择车体的几何模型，在该模型中对车顶弯梁进行几何处理；几何清理后对外罩板及弯梁进行网格划分；根据焊接图纸建立弯梁与外罩板之间的点焊单元；按照车顶弯梁几何布置情况，选择弯梁同侧边生成节点；选择弯梁网格或点焊单元，依次选择弯梁对应的节点，批量生成布阵的弯梁或者连接焊点。批量生成布阵的弯梁或者连接焊点。批量生成布阵的弯梁或者连接焊点。

【技术实现步骤摘要】
基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法及系统


[0001]本专利技术属于车体仿真
，具体涉及基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]不锈钢材料具有加工性能好、废料利用率高和可循环使用等优点，而铝合金材料具有平整度好和易于制造复杂车体的优点，因此这两种材料均被国内外的轨道车辆行业广泛使用。而相对于铝合金车体，不锈钢车体拥有更高的刚度、机械和安全性能，并且具有强度高、质量轻、耐腐蚀、无需涂装和寿命周期费用低等优点，因此，不锈钢车体在轨道车辆中的使用更为广泛。
[0004]在对车体结构进行设计的过程中，若车体结构的强度和刚度不满足相关标准的要求，则无法保障列车的正常运行，甚至会危害乘车人员的生命安全，因此保证车体结构的强度和刚度是结构设计的前提条件。高速列车车体强度校核中，有限元仿真作为设计阶段产品验证的重要手段，车体有限元建模是有限元仿真的基础也是最费时费力的一个环节，设计阶段及时验证对仿真时间的要求也随之增加。但是，由于不锈钢车体结构分散规律性不强，建模时间尤其耗时。
[0005]不锈钢车体是一种由底架、侧墙、端墙、车顶等构成的薄壁筒型整体承载结构。整车板梁结构形式和材料种类繁多，且各板梁结构之间采用点焊断焊等连接方式，整车有限元建模耗时耗力。例如，针对不锈钢车体车顶结构，一般采用外罩板与弯梁点焊的结构，且弯梁布置间距不等且数量较多。如果每组弯梁均手动建模，需多次采用复制、移动弯梁和点焊单元等操作方法，不能有效提高仿真建模的效率和降低人为失误带来的模型误差。
[0006]由此，目前的有限元仿真在建模的过程中主要是针对全车的结构进行的建模，并没有针对不锈钢车体模型中弯梁进行快速建模的方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决上述问题，提出了基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，本专利技术能有效地节约手动移动复制的繁琐，极大程度提升仿真建模的效率，降低由于人为失误带来的模型误差。。
[0008]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]第一方面，公开了基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，包括：
[0010]选择车体的几何模型，在该模型中对车顶弯梁进行几何处理；
[0011]几何清理后对外罩板及弯梁进行网格划分；
[0012]根据焊接图纸建立弯梁与外罩板之间的点焊单元；
[0013]按照车顶弯梁几何布置情况，选择弯梁同侧边生成节点；
[0014]选择弯梁网格或点焊单元，依次选择弯梁对应的节点，批量生成布阵的弯梁或者连接焊点。
[0015]作为进一步的技术方案，在该模型中对车顶弯梁进行几何处理，具体包括选取车顶一根弯梁进行几何中面抽取，几何清理后进行网格划分。
[0016]作为进一步的技术方案，依次选择弯梁对应的节点时，从弯梁位置开始选择第一个节点，有序的选择其他弯梁上的节点。
[0017]第二方面，公开了基于车体仿真模型中弯梁快速布局系统，包括：
[0018]弯梁几何处理模块，被配置为：选择车体的几何模型，在该模型中对车顶弯梁进行几何处理；
[0019]网格划分模块，被配置为：几何清理后对外罩板及弯梁进行网格划分；
[0020]点焊单元建立模块，被配置为：根据焊接图纸建立弯梁与外罩板之间的点焊单元；
[0021]节点生成模块，被配置为：按照车顶弯梁几何布置情况，选择弯梁同侧边生成节点；
[0022]批量生成模块，被配置为：选择弯梁网格或点焊单元，依次选择弯梁对应的节点，批量生成布阵的弯梁或者连接焊点。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0024](1)本专利技术技术方案在建模过程直接调用tcl脚本即可完成模型批量操作，操作简单，方便快捷。
[0025](2)本专利技术技术方案脚本使用过程中有提示框，提示完整的使用流程，流程简单易懂。
[0026](3)本专利技术技术方案比软件里基础功能手动操作建模实现时间节约90％以上，同时可以实现不锈钢车体弯梁网格和焊点connector的布阵，省去手工繁琐环节。
[0027](4)本专利技术技术方案可用于重复性且多数量的网格移动及车体其他位置相似的焊点布局。
[0028]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0030]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0031]图1为本专利技术实施例子不锈钢车体总成结构示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例子不锈钢车体车顶结构示意图；
[0033]图3为本专利技术实施例子不锈钢车体车底结构示意图；
[0034]图4为本专利技术实施例子不锈钢车体端墙结构示意图；
[0035]图5为本专利技术实施例子不锈钢车体侧墙结构示意图；
[0036]图6为本专利技术实施例子布阵流程示意图。
具体实施方式：
[0037]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0038]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0039]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0040]实施例一：
[0041]在本实施例中，以弯梁快速建模进行举例说明，但并不代表本专利技术提供的方法仅能适用于弯梁快速建模中。其也可以根据建模场景或建模对象的不同，适用于其他模型的构建中。
[0042]具体在本实施例中，为提升尽量节约时间，简化繁琐环节，尤其是解放技术人员机械性重复操作的疲劳，提出了弯梁环节的网格和焊点的方法，从而为不锈钢车体去除部分重复式繁琐。
[0043]参见附图6所示，在本实施例中，基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，包括：
[0044](1)车顶弯梁基础模型建立：在Hypermesh软件中打开车体的几何模型，选取车顶一根弯梁进行几何中面抽取，几何清理后进行网格划分；
[0045]具体的，选取车顶一根弯梁，因弯梁属于薄壳结构，需采用壳单元进行模拟，为使壳单元网格划分准确，需先对结构进行中面抽取和几何清理。
[0046]在一实施例子中，通过Hypermesh软件菜单面板的Geom本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，其特征是，包括：选择车体的几何模型，在该模型中对车顶弯梁进行几何处理；几何清理后对外罩板及弯梁进行网格划分；根据焊接图纸建立弯梁与外罩板之间的点焊单元；按照车顶弯梁几何布置情况，选择弯梁同侧边生成节点；选择弯梁网格或点焊单元，依次选择弯梁对应的节点，批量生成布阵的弯梁或者连接焊点。2.如权利要求1所述的基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，其特征是，在该模型中对车顶弯梁进行几何处理，具体包括选取车顶一根弯梁进行几何中面抽取，几何清理后进行网格划分。3.如权利要求1所述的基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，其特征是，依次选择弯梁对应的节点时，从弯梁位置开始选择第一个节点，有序的选择其他弯梁上的节点。4.如权利要求1所述的基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，其特征是，选择车体的几何模型时，基于弯梁属于薄壳结构，采用壳单元进行模拟。5.如权利要求1所述的基于车体仿真模型中弯梁快速布局方法，其特征是，根据焊接图纸建立弯梁与外罩板之间的点焊单元，具体为：完成外罩板和弯梁网格划分后，依据根据焊接图纸的点焊位置，选取点焊相应位置节点，建立此弯梁与外罩板之间的点焊单元，并设置点焊单元形式。6.基于车体仿真模型中弯梁快速布局系统，其特征是，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晖，田凯，李宁，郝伟江，衣海娇，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：