為所述熱影響區(qū)域和所述焊核區(qū)域賦予材料屬性，并將所確定的用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的厚度尺寸分別賦予所述熱影響區(qū)域和所述焊核區(qū)域。
[0023]優(yōu)選地，在本發(fā)明所公開的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法中，所述步驟(A2)進(jìn)一步包括:將所述熱影響區(qū)域和所述焊核區(qū)域中的對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)用二維殼單元一一連接，以模擬兩個(gè)部件之間的焊縫連接。
[0024]優(yōu)選地，本發(fā)明所公開的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法進(jìn)一步包括:將通過步驟(A1)-(A2)建立的基于有限元的焊縫連接模型應(yīng)用于汽車整體結(jié)構(gòu)有限元分析模型中(例如通過節(jié)點(diǎn)融合的方式)。
[0025]優(yōu)選地，在本發(fā)明所公開的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法中，基于如下方式確定用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的大小:(I)熱影響區(qū)域的單元尺寸為:aL = L2、bL = L2、dL =L2，其中，是厚度為tl的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格a長(zhǎng)度尺寸；bu 4是厚度為t2的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格b，d長(zhǎng)度尺寸，L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度尺寸；2)焊核區(qū)域的單元尺寸為:? = L2/2，其中，(^是厚度為t2板材的模擬焊核區(qū)網(wǎng)格的長(zhǎng)度尺寸，L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度尺寸。
[0026]優(yōu)選地，在本發(fā)明所公開的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法中，基于如下方式確定用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的厚度:(I)熱影響區(qū)域的單元厚度為:aT = tl+(Ll/2)、bT = t2+(L2/2)、dT = t2+(Ll/2)，其中，七是厚度為tl的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格a厚度尺寸；bT，屯是厚度為t2的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格b，d厚度尺寸，tl，t2是板材厚度山1是實(shí)際焊縫在厚度為tl的板材上連接的寬度尺寸；L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度尺寸；(2)焊核區(qū)域的單元厚度為:cT = t2+L2，其中，cT是厚度為t2板材的模擬焊核區(qū)網(wǎng)格c的厚度；t2是板材厚度；L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度。
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法的第一實(shí)現(xiàn)例子的示意圖，其中，在所述第一實(shí)現(xiàn)例子中，縫焊的類型是Lap型。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法的第二實(shí)現(xiàn)例子的示意圖，其中，在所述第二實(shí)現(xiàn)例子中，縫焊的類型是T型。
[0028]由上可見，本發(fā)明所公開的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法具有下列優(yōu)點(diǎn):由于避免了網(wǎng)格畸變對(duì)仿真的影響，同時(shí)考慮了縫焊的熱影響區(qū)域和焊核區(qū)域兩者，故能夠顯著地提高有限元模型的模擬精確度，
盡管本發(fā)明是通過上述的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述的，但是其實(shí)現(xiàn)形式并不局限于上述的實(shí)施方式。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到:在不脫離本發(fā)明主旨和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明做出不同的變化和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，所述方法包括下列步驟: (Al)確定實(shí)際的焊縫的尺寸并根據(jù)實(shí)際的焊縫的尺寸確定用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的大小以及厚度； (A2)基于所確定的用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的大小以及厚度對(duì)所述焊縫進(jìn)行有限元建模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，所述步驟(A2)進(jìn)一步包括: (BI)根據(jù)所確定的用于所述焊縫的熱影響區(qū)域的網(wǎng)格將鄰近所述焊縫的第一排單元構(gòu)建成熱影響區(qū)域模型； (B2)根據(jù)所確定的用于所述焊縫的焊核區(qū)域的網(wǎng)格將焊縫位置以及搭接部分處的單元構(gòu)建成焊核區(qū)域模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，所述步驟(BI)進(jìn)一步包括:根據(jù)所確定的用于所述焊縫的熱影響區(qū)域的網(wǎng)格的大小切割熱影響區(qū)域幾何模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，所述步驟(B2)進(jìn)一步包括:根據(jù)所確定的用于所述焊縫的焊核區(qū)域的網(wǎng)格的大小切割焊核區(qū)域幾何模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，所述步驟(A2)進(jìn)一步包括:抽取焊縫區(qū)域的內(nèi)邊緣幾何中面以劃分網(wǎng)格；調(diào)整和優(yōu)化所劃分的內(nèi)邊緣網(wǎng)格，以致所述熱影響區(qū)域和所述焊核區(qū)域的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)能夠一一對(duì)應(yīng)；根據(jù)設(shè)計(jì)要求為所述熱影響區(qū)域和所述焊核區(qū)域賦予材料屬性，并將所確定的用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的厚度尺寸分別賦予所述熱影響區(qū)域和所述焊核區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，所述步驟(A2)進(jìn)一步包括:將所述熱影響區(qū)域和所述焊核區(qū)域中的對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)用二維殼單元一一連接，以模擬兩個(gè)部件之間的焊縫連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括:將通過步驟(A1)-(A2)建立的基于有限元的焊縫連接模型應(yīng)用于汽車整體結(jié)構(gòu)有限元分析模型中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，基于如下方式確定用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的大小:(I)熱影響區(qū)域的單元尺寸為:aL = L2、bL = L2,dL =L2其中，是厚度為tl的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格a長(zhǎng)度尺寸；bu dL是厚度為t2的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格b，d長(zhǎng)度尺寸，L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度尺寸；(2)焊核區(qū)域的單元尺寸為:? = L2/2其中，(^是厚度為t2板材的模擬焊核區(qū)網(wǎng)格的長(zhǎng)度尺寸，L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，其特征在于，基于如下方式確定用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的厚度:1)熱影響區(qū)域的單元厚度為:aT = tl+(Ll/2)、bT = t2+(L2/2)、dT = t2+(Ll/2)，其中，aT 是厚度為 tl 的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格a厚度尺寸；bT，屯是厚度為t2的板材模擬熱影響區(qū)網(wǎng)格b，d厚度尺寸，tl，t2是板材厚度；LI是實(shí)際焊縫在厚度為tl的板材上連接的寬度尺寸；L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度尺寸；(2)焊核區(qū)域的單元厚度為:cT = t2+L2，其中，cT是厚度為t2板材的模擬焊核區(qū)網(wǎng)格c的厚度；t2是板材厚度；L2是實(shí)際焊縫在厚度為t2的板材上連接的寬度。
【專利摘要】本發(fā)明提出了基于有限元分析的焊縫連接模擬方法，所述方法包括：確定實(shí)際的焊縫的尺寸并根據(jù)實(shí)際的焊縫的尺寸確定用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的大小以及厚度；基于所確定的用于所述焊縫的熱影響區(qū)域以及焊核區(qū)域的網(wǎng)格的大小以及厚度對(duì)所述焊縫進(jìn)行有限元建模。本發(fā)明所公開的基于有限元分析的焊縫連接模擬方法具有高的模擬精確度。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號(hào)】CN104573141
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310469136
【發(fā)明人】曹廣軍, 孫成智, 戴軼, 王大志, 王光耀, 金海鋒, 錢浩
【申請(qǐng)人】上海汽車集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月10日...