HyperWorks二次開發(fā)在頂蓋抗凹分析中的應(yīng)用

2017-02-15 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

1 概述

乘用車的頂蓋剛度是一個(gè)重要指標(biāo),不僅影響著客戶的主觀評(píng)價(jià),同時(shí)也與安全性、乘坐舒適性密切相關(guān),在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)頂蓋進(jìn)行抗凹分析是預(yù)防頂蓋剛度缺陷的重要環(huán)節(jié)。

頂蓋抗凹分析作為一項(xiàng)常規(guī)分析項(xiàng)目,工作中往往需要不斷地建立局部坐標(biāo)系、創(chuàng)建壓頭模型、建立接觸對(duì)、逐個(gè)的讀取計(jì)算結(jié)果文件編寫報(bào)告,在一個(gè)頂蓋的抗凹分析過(guò)程中,該過(guò)程少則重復(fù)5~10次,多則重復(fù)十幾次,簡(jiǎn)單的重復(fù)勞動(dòng)不僅耽誤大量的時(shí)間,同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度高,令人感到厭煩、苦惱。

HyperWorks軟件的二次開發(fā)接口,可供用戶進(jìn)行個(gè)性化的二次開發(fā),完成特定的功能,起到提高工作效率、定制流程的作用。

2 HyperWorks二次開發(fā)

2.1 程序語(yǔ)言

HyperWorks軟件提供了TCL/TK語(yǔ)言二次開發(fā)接口。TCL/TK是一種簡(jiǎn)明、高效、可移植性好的腳本語(yǔ)言,它支持和C/C++類似的循環(huán)、控制結(jié)構(gòu),如if循環(huán)控制、for循環(huán)控制等,并支持過(guò)程的定義和調(diào)用。同時(shí),它能與HyperWorks平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。

Altair HyperMesh模塊會(huì)自動(dòng)記錄各種操作命令,并將其保存在對(duì)應(yīng)的commandNaNf文件中,用戶可以修改這些命令來(lái)形成自己的程序代碼。

2.2 模板設(shè)計(jì)

HyperWorks提供了二次開發(fā)模板設(shè)計(jì)工具Process Studio,利用它可以完成每個(gè)模塊的模板界面設(shè)計(jì),如圖1所示。

HyperWorks二次開發(fā)在頂蓋抗凹分析中的應(yīng)用hypermesh應(yīng)用技術(shù)圖片1

2.3 對(duì)象層級(jí)

與HyperMesh前處理部分不同,后處理部分HyperView、HyperGraph及Office的命令均為面向?qū)ο箫L(fēng)格的語(yǔ)法,基本語(yǔ)法如:

{ object_name } { command } { command parameter(s) }

操作一個(gè)對(duì)象之前,需要逐層訪問(wèn)各級(jí)對(duì)象,因此必須先了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)象層級(jí),其中HyperView數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)象層級(jí)如圖2所示。

HyperWorks二次開發(fā)在頂蓋抗凹分析中的應(yīng)用hypermesh應(yīng)用技術(shù)圖片2

2.4 程序流程設(shè)計(jì)

以頂蓋抗凹分析為例,程序的流程圖如圖3所示。按流程的設(shè)計(jì),程序先后完成了截取模型、選抗凹點(diǎn)、創(chuàng)建壓頭及接觸、施加約束、施加載荷、輸出求解模型、提交計(jì)算、輸出PPT報(bào)告等操作。其中,用戶僅需選擇首個(gè)抗凹點(diǎn)(或人工選擇所有抗凹點(diǎn))、在報(bào)告自動(dòng)生成環(huán)節(jié)輸入報(bào)告名稱相關(guān)信息,其它均由程序自動(dòng)完成。

HyperWorks二次開發(fā)在頂蓋抗凹分析中的應(yīng)用hypermesh學(xué)習(xí)資料圖片3

3 應(yīng)用實(shí)例——頂蓋抗凹分析模板

圖4為頂蓋抗凹分析流程中的選擇抗凹點(diǎn)步驟,該步驟可以通過(guò)按鈕Get Nodes設(shè)置左前角第一個(gè)抗凹點(diǎn)然后程序自動(dòng)計(jì)算獲得其它抗凹點(diǎn)的方式,或通過(guò)按鈕Edit人工逐個(gè)選擇所有抗凹點(diǎn)的方式完成?？拱键c(diǎn)分布的矩陣形式(5×5),可在預(yù)處理步驟自由設(shè)置。

HyperWorks二次開發(fā)在頂蓋抗凹分析中的應(yīng)用hypermesh學(xué)習(xí)資料圖片4

圖5為頂蓋抗凹分析流程中的輸出求解文件及提交計(jì)算步驟,該步驟可以通過(guò)按鈕Export將所有抗凹點(diǎn)的求解輸入文件輸出到指定的目錄下,通過(guò)按鈕Solve調(diào)用求解軟件對(duì)一個(gè)或多個(gè)求解輸入文件進(jìn)行排隊(duì)計(jì)算。

HyperWorks二次開發(fā)在頂蓋抗凹分析中的應(yīng)用hypermesh學(xué)習(xí)資料圖片5

如圖6所示,輸出報(bào)告步驟利用HyperView及HyperGraph讀出的結(jié)果文件中的相關(guān)信息,自動(dòng)生成PPT格式的分析報(bào)告文件。

HyperWorks二次開發(fā)在頂蓋抗凹分析中的應(yīng)用hypermesh分析案例圖片6

4 應(yīng)用效果

模板的應(yīng)用,在前處理環(huán)節(jié)節(jié)省了大量時(shí)間。通過(guò)對(duì)比,人工制作一個(gè)點(diǎn)的抗凹求解輸入文件至少需要13分鐘,而應(yīng)用模板方式則僅需要2分鐘。而且,輸出25個(gè)點(diǎn)的抗凹求解輸入文件時(shí)模板耗時(shí)幾乎無(wú)增長(zhǎng)(不到3分鐘),優(yōu)勢(shì)顯著。

在輸出報(bào)告環(huán)節(jié),應(yīng)用模板同樣獲得了驚人的省時(shí)效果。不到2分鐘,模板便能自動(dòng)生成了PPT報(bào)告,這樣的速度對(duì)于人工操作是難以想象的。

模板的應(yīng)用,使頂蓋抗凹分析工作由一件令人煩惱的事變成了一件令人快樂(lè)的工作。

同時(shí),經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,模板的應(yīng)用使每次分析操作都可以重復(fù)實(shí)現(xiàn),只要分析對(duì)象相同(BIW、抗凹節(jié)點(diǎn)),不同操作者可以獲得完全相同的計(jì)算結(jié)果。

此外,當(dāng)采用人工設(shè)置抗凹點(diǎn)的模式時(shí),該模板可以直接應(yīng)用到其它外敷件(車門、引擎蓋、行李箱蓋、側(cè)圍)的抗凹分析工作中,完成繁雜的前處理工作,提高工作效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明,HyperWorks軟件二次開發(fā)可以通過(guò)程序控制,實(shí)現(xiàn)操作的批量處理,提高工作效率,降低工程師的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外,通過(guò)對(duì)分析流程的模板定制,也降低了分析過(guò)程中的人工干預(yù)程度,保證了不同操作者的分析結(jié)果的一致性。

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才