HyperWorks二次開發在頂蓋抗凹分析中的應用

2017-02-15 by:CAE仿真在線來源:互聯網

1 概述

乘用車的頂蓋剛度是一個重要指標,不僅影響著客戶的主觀評價,同時也與安全性、乘坐舒適性密切相關,在設計過程中對頂蓋進行抗凹分析是預防頂蓋剛度缺陷的重要環節。

頂蓋抗凹分析作為一項常規分析項目,工作中往往需要不斷地建立局部坐標系、創建壓頭模型、建立接觸對、逐個的讀取計算結果文件編寫報告,在一個頂蓋的抗凹分析過程中,該過程少則重復5~10次,多則重復十幾次,簡單的重復勞動不僅耽誤大量的時間,同時勞動強度高,令人感到厭煩、苦惱。

HyperWorks軟件的二次開發接口,可供用戶進行個性化的二次開發,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

2.1 程序語言

HyperWorks軟件提供了TCL/TK語言二次開發接口。TCL/TK是一種簡明、高效、可移植性好的腳本語言,它支持和C/C++類似的循環、控制結構,如if循環控制、for循環控制等,并支持過程的定義和調用。同時,它能與HyperWorks平臺實現無縫連接。

Altair HyperMesh模塊會自動記錄各種操作命令,并將其保存在對應的commandNaNf文件中,用戶可以修改這些命令來形成自己的程序代碼。

2.2 模板設計

HyperWorks提供了二次開發模板設計工具Process Studio,利用它可以完成每個模塊的模板界面設計,如圖1所示。

2.3 對象層級

與HyperMesh前處理部分不同,后處理部分HyperView、HyperGraph及Office的命令均為面向對象風格的語法,基本語法如:

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

操作一個對象之前,需要逐層訪問各級對象,因此必須先了解數據結構的對象層級,其中HyperView數據結構的對象層級如圖2所示。

2.4 程序流程設計

以頂蓋抗凹分析為例,程序的流程圖如圖3所示。按流程的設計,程序先后完成了截取模型、選抗凹點、創建壓頭及接觸、施加約束、施加載荷、輸出求解模型、提交計算、輸出PPT報告等操作。其中,用戶僅需選擇首個抗凹點(或人工選擇所有抗凹點)、在報告自動生成環節輸入報告名稱相關信息,其它均由程序自動完成。

3 應用實例——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步驟,該步驟可以通過按鈕Get Nodes設置左前角第一個抗凹點然后程序自動計算獲得其它抗凹點的方式,或通過按鈕Edit人工逐個選擇所有抗凹點的方式完成。抗凹點分布的矩陣形式(5×5),可在預處理步驟自由設置。

圖5為頂蓋抗凹分析流程中的輸出求解文件及提交計算步驟,該步驟可以通過按鈕Export將所有抗凹點的求解輸入文件輸出到指定的目錄下,通過按鈕Solve調用求解軟件對一個或多個求解輸入文件進行排隊計算。

如圖6所示,輸出報告步驟利用HyperView及HyperGraph讀出的結果文件中的相關信息,自動生成PPT格式的分析報告文件。

4 應用效果

模板的應用,在前處理環節節省了大量時間。通過對比,人工制作一個點的抗凹求解輸入文件至少需要13分鐘,而應用模板方式則僅需要2分鐘。而且,輸出25個點的抗凹求解輸入文件時模板耗時幾乎無增長(不到3分鐘),優勢顯著。

在輸出報告環節,應用模板同樣獲得了驚人的省時效果。不到2分鐘,模板便能自動生成了PPT報告,這樣的速度對于人工操作是難以想象的。

模板的應用,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的工作。

同時,經過驗證,模板的應用使每次分析操作都可以重復實現,只要分析對象相同(BIW、抗凹節點),不同操作者可以獲得完全相同的計算結果。

此外,當采用人工設置抗凹點的模式時,該模板可以直接應用到其它外敷件(車門、引擎蓋、行李箱蓋、側圍)的抗凹分析工作中,完成繁雜的前處理工作,提高工作效率,減輕勞動強度。

5 結語

實踐表明,HyperWorks軟件二次開發可以通過程序控制,實現操作的批量處理,提高工作效率,降低工程師的勞動強度。此外,通過對分析流程的模板定制,也降低了分析過程中的人工干預程度,保證了不同操作者的分析結果的一致性。

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