SJ-NW-76-2010-内外饰CAE分析建模规范.doc

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编号

SJ-NW-76-2010

代替

密级

二级规范

股份有限公司内部技术规范

内外饰CAE分析建模规范

CAE2DModelingSpecificationonExteriorInteriorTrimProducts

2010-03-01制定

股份有限公司发布

前言

内外饰产品的结构和材料行为十分复杂，CAE分析的模型对分析结果有大的影响。为了规范内外饰CAE分析，特制定此规范。

本规范由汽车工程研究院标准所管理。

本规范由汽车工程研究院车身所负责起草。

本规范主要起草人：

本规范的版本记录和版本号变动与修订记录

版本号

制定/修订者

制定/修订日期

批准

日期

内外饰CAE分析建模规范

范围

本规范应用于车身技术所内外饰技术室所进行的各类内外饰产品相关的CAE分析以及内外饰技术室委托供应商所进行的CAE分析（均不包括模流分析）的模型要求。

术语

本规范采用以下术语和定义：

Jacobian：衡量多边形单元形状的指标。此指标处于0~1之间。越接近1，质量越好。指标的计算比较复杂。一般来说，对于一个多边形，存在一个重心和一个外接圆。此重心点与外接圆圆心越接近，此单元的jacobian越接近1。

Warpage：针对四边形单元，以任意两个不相邻的顶点，可以将四边形划分为两个三角形单元（共有两种划分方式），这两个三角形单元所成的二面角（两种划分方式下角度的较大值）即为warpage值。

Aspect：在hypermesh模版下面，aspect的定义为单元最长边与最短边的比值。

Skew：衡量三角形或者四边形的形状的指标。此指标处于0~90之间。越接近0，质量越好。在hypermesh模版下，计算方法分别如下图所示。对于三角形单元，是用90°减去中位线和中线相交的锐角α。取三边计算当中的最小值。对于四边形单元来说，是用90°减去两条中线的交线的锐角α。（90°-α)

图1skew的计算示意图

要求

衡量单元质量的参数有很多，一些参数彼此互相关联。一般来说，合理的选择几个指标即可将单元质量控制在理想范围内。本标准当中2D单元选择jacobian/skew/warpage/aspect作为衡量指标，3D单元选择Skew/Tetcollapse/aspect作为衡量指标。

模型要能够正确表达模型的必要几何特征以及强度刚度特征。

3.1网格尺寸的确定

全局网格尺寸的确定原则以能正常表达大多数结构特征为准。保证结构孔、boss柱、大于2mm的圆角等几何特征可以被正确表达。为了获得较小的网格总数和较好的局部网格质量。可以忽略一些非受力区域的特征和未采用的安装定位点。

为了简化模型，可以在较大的平面或曲率变化较小的表面上选择较大的网格尺寸。在预期的应力集中区域或变形较大的区域选择较小的网格尺寸。中间采用渐变的尺寸进行过渡。

3.21D单元要求

3.2.1对于1D单元

不允许存在free1d单元。需要通过相应检查进行排除。

3.32D单元要求

3.3.1通用的单元要求

不允许存在不正常的freedge、T-edge。需要通过相应检查进行排除。除特殊建模需求，不允许存在完全重复的单元，需要通过相应检查进行排除。

三角形单元占2D单元总数的比例不超过5%。如超过指标，需对网格进行优化。两个三角形单元不能共用节点，如果无法完全清除三角形单元，需调整网格，使两个三角形尽量远离。

图2优化前图3优化后

3.3.2单元方向

单元方向要经过调整，保证壳单元方向一致。接触分析的面法线方向要与实际情况保持一致。

3.3.3装配的可靠性

对于较大的系统，如仪表板、门内饰板等超过10个零件的总成，其零部件的约束方式要保证可通过自由模态分析方可认定为合格。

3.3.4质量指标

表1：2D单元质量指标

指标

满足要求

可以接受

不可接受

Warpage（通用）

5

5warpage15

15

Aspect（通用）

5

5

5

Jacobian（四边形）

0.7

0.65jacobian0.7

0.65

Skew（三角形）

60

45skew60

60

上述4项为强制指标，以下项目为推荐指标，应尽可能满足要求。

Length

隐式算法当中，以能够正确反映几何特征为目的，无硬性要求。

Chorddev

0.1

-

-

Angle(四边形)

45angle135

-

-

Angle(三角形)

30angle120

-

-

Taper

0.5

-

-

3.4其它模型要求

3.4.1

安装孔是指其它零件通过焊接、螺钉/螺栓、卡扣等紧固件方式互相