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发布日期:2022-10-18 12:07     点击次数:225

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开辟高质料螺栓筹商是汽车底盘蓄意不可或缺的构成部分。高持重性筹商联系于趋附副车架到转向节的连杆而言,了解其蓄意的人可能更少,但它却对改变操控、蔓延汽车寿命至关紧迫。接合不严,就会恶化对齐不善等质料问题,从而影响接合组件的耐用性。蓄意精采的接合成果更高,能以更袖珍号的扣件守旧更大负载,并且不会脱松。

福特汽车公司的工程师接到了为中型乘用车后吊挂系统开辟高持重性悬臂式锥形筹商的任务(见图1)。为了最大截至省俭时分和资本,同期骄慢功能性宗旨条目,该团队用Abaqus for CATIA(AFC)发了自动化实验蓄意(DOE)过程用于结构分析,并用Isight进行过程自动化和最优化。

福特的底盘CAE工程师Satyendra Savanur指出:“咱们的团队采选AFC来进行规范的压力建模和仿信得过验,禁受模板风景让蓄意机构中更多工程师都能使用。Isight和AFC相结合,能匡助咱们开辟浩大的自动化蓄意分析过程。咱们禁受一种肖似模子中的反应名义门径来找到最好参数,笃定筹商的尺寸。”

分析锥形筹商性能

螺栓筹商是汽车吊挂最常见的接合方法。在本应用中,锥形筹商用来趋附连杆和后转向节,禁受悬臂式趋附。锥形筹商衬内套和转向节两部分连结,每部分对锥角有专有的制造衙役。

为开辟钢内套和铝转向节之间的持重锥形筹商,要接头以下方面:每个部件的坐褥衙役、锥和底座之间的搏斗区域、负载移除后的锥扭矩亏损角度。

为进行蓄意仿真测试,福特工程师禁受AFC创建转向节和衬内套的有限元模子,并通过CATIA创建的模子获取几何输入和材料属性。AFC保持与CATIA模子的估量性,确保当CAD模子在蓄意变量变化限制内变更时Abaqus模子更新的鲁棒性。

在物理拼装过程中,锻钢内锥受力紧靠铝转向座。由于不同部件的坐褥工艺不同,锥蓄意特质的角度衙役不同于内套和转向接合名义。

Savanur指出:“由于潜在的角度不匹配问题,当筹商裕如扭转并且两个名义接合时会存在搏斗面积互异。”接合材料可能出现局部塌陷,这就会导致安装时搏斗面积变化和筹商压力溜达变化。加负载情况下,搏斗面积和筹商压力可能出现进一步的变化。

他指出:“因此在分析中必须仿真筹商总成以及筹商责任负载的加载和卸载。咱们的宗旨是提供持重性筹商蓄意,处理锥体和转向之间的一齐多样锥形不匹配问题。”

图1.安装前,禁受锥形接合的止推杆(玄色)和后转向(银色)特写图。

对进行持重性搏斗分析乃至搏斗压力溜达分析,内套筒网格构建为与转向座网格的协调。为协助搏斗面网格的对齐,另外创建了转向座“域”(见图2青色),可简化搏斗责任。这个部件在Abaqus内通过固连搏斗趋附到转向体其它部分。

为模拟螺栓安装过程而创建内套和转向筹商座之间的编造螺栓。套中心承受外部责任负载。铝和钢的非线性压力-应变弧线导入AFC进行非线性分析。搏斗对和螺栓张力都在AFC中创建。搏斗面输出(CAREA)和搏斗力强度(CFNM)都能用AFC进行后处理。临了,Abaqus分析文献输出并提交到高性能筹谋(HPC)集群,从而运行分析。

握住DOE进程

福特需要评估大都不同参数组合的蓄意,这促使工程师创建了自动化的DOE过程。在该过程中,CAD几何更新和FEA模子更新在疏通回路中完成,从而杀青全自动的DOE责任方法。

福特的CATIA启动含有一套经定制的外部产物握住系统,在CATIA界面运行化之前通过剧本剥离产物握住系统趋附。

图2.锥形筹商的CAE网格。

蓄意参数随后通过外部Excel文献输入CATIA,这属于CATIA中更新蓄意表的常用门径。Excel文献的输入参数映射到Isight握住器的DOE任务,这守旧每个回路的Excel责任表自动更新。由于Excel同步于蓄意表,因此能自动更新CATIA中的CAD几何模子。在AFC中,几何和FE网格保持关联,因此所得的网格在CAD数据变化时会自动更新。

这两名老将分别是周鹏和苏伟,其中周鹏现在已经去了深圳队打球,他今年才33岁,周鹏和深圳队签下了一份2+1的俱乐部选项合同,如果之后两个赛季他的表现够好的话,周鹏至少还能在深圳队打3个赛季的时间,但是广东队的另外一名老将苏伟并没有加盟任何一支球队,目前他成为了一名自由球员,近日苏伟接受了媒体的采访,他暂时还没有要退役的打算。

Savanur指出:“通过开辟调和集成过程,咱们能同期驱动几何体和网格的自动更新。”为了适度DOE过程,用Isight看成过程自动化握住器。所得的自动化回路裕如集成于CATIA和AFC,杀青CAD自动更新,能创建Abaqus有限元模子,并提交责任进行分析,临了获取处理结果。

Isight过程中的Abaqus组件用来索求结果,包括每次运行DOE的CAREA和CFNM(见图3)。Excel文献的输入参数随后映射到输出参数,以创建Isight肖似模子。

Savanur指出:“在咱们这个案例中,咱们用反应名义模子肖似法。”这种锥形筹商行径肖似模子可用来展示输入何如影响输出,并快速优化锥形筹商。

Savanur说:“这是福特初次用基于Isight集成化DOE自动轮回协调CATIA和Abaqus应用于几何体体式的寻优。”

Isight杀青更高效的过程

CATIA和AFC剧本的建筑、考证,HPC任务提交批处理文献以及Windows批处理敕令文献都需要时分和资源来开辟,但所花的时分是裕如值得的,因为这些文献能在随后的方法中略加修改就杀青重迭哄骗。

Savanur 指出:“ 开辟估量的CATIA模子协调关联Excel蓄意表再麇集到估量AFC模子,这需要或者3天完成。修改和调试开辟的剧本运行这些新模子还需要一天时分。使用Isight,所有这个词过程只需要三个半小时就能完成35次运行分析。”

福特的底盘CAE总监Joe Peters指出:“常常,手动CAE分析过程需要两天时分智商完成一次运行。虽然,如若方法绝顶紧迫,这个时分也能镌汰些,但这基本是每个工程师每天兼顾数个方法责任后的进程。”

图3.禁受Isight的集成DOE自动化过程。

数据在CAE和CAD之间往来传输常常变成时分红果低下,在人们要做多项责任情况下,在需要新的蓄意迭代时弗成立即停驻手头的责任。这有点像CPU时分与墙上时钟时分的对比。

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Savanur指出:“在开展其他平淡责任情况下完成所有35次运行臆想需要约70天,不外咱们的新过程破除了手工CAD/CAE过程带来的的低效问题。通过Isight创建集成化、自动化的DOE过程,咱们只用或者4天就完成了这个任务。这是收获于CAE过程省俭资本和时分,亦然杀青方法宗旨的唯独门径。”

Peters指出:“使用自动化DOE过程,咱们能大幅镌汰开辟持重性锥形筹商所需的时分,并尽可能减少资源占用。用自动化过程从CAD创建到CAE模子生成能杀青最大的时分省俭。这充分诠释逐一个事实CAE团队禁受革新技艺就能匡助福特杀青方法宗旨。”

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福特禁受AFC并在Isight匡助下创建自动化DOE过程直接看A片,能杀青持重性锥形筹商蓄意。这款蓄意展现出较好的搏斗面,在负载移除后仍能保持夹力,并且安妥指定的制造衙役。

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