抗凹分析
關注創建者：太灰狠 創建時間：2020-04-11
抗凹分析的視頻教程
翼子板抗凹分析實例操作
翼子板抗凹分析是各大主機廠的必要考察項目，不同主機廠建模要求和評價指標略有差異，本實例以某款車型的翼子板為例，講述其抗凹分析。 建模要點： 1、接觸的建立，主從面的選擇，實體零部件中接觸面的選擇； 2、加載、卸載過程的建立； 3、變形及殘余變形的查看要點；
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ANSA二次開發工程實例應用12講（抗凹插件前后處理開發）
本課程通過一個工程應用實例—外覆蓋件抗凹分析來帶大家練習ANSA二次開發中的知識點，通過學習課程你能夠得到： ANSA二次開發API應用講解 抗凹仿真流程及方法 如何利用Ansa二次開發快速完成抗凹仿真分析建模及后處理(效率提升95%以上) ANSA二次開發在工程應用中的開發思路 全部12講課件 VIP課程答疑群
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抗凹分析的實例教程
抗凹性是衡量車身外覆蓋件使用性能的重要指標之一，車身外覆蓋件尺寸大，結構有一定的曲率和預變形，使用過程中在外載荷作用下其形狀發生凹陷撓曲甚至產生局部永久凹痕。新車開發過程中，頂蓋、側圍、翼子板、發蓋等車身覆蓋件必須進行抗凹性能設計。
主機廠常用Abaqus實現車身覆蓋件的抗凹性分析，本帖僅演示LS-DYNA 隱式求解在發蓋抗凹性方面應用，具體載荷大小及評價標準不做要求。
一 模型描述
? 發動機蓋抗凹分析有限元模型，網格尺寸為8mm（考察點區域網格尺寸為4mm），材料為非線性材料；
? 焊點用六面體單元模擬；
? 本次分析在發蓋模型中應用展示；
二 模型描述
? 發蓋模型考察點位置描述
三 抗凹分析工況
? 約束
全約束車身側鉸鏈安裝點自由度123456；約束鎖扣中心及緩沖塊自由度3。
? 載荷：
在每個考察點作為一個獨立工況進行抗凹分析，分兩步進行加載：
Step1:壓頭加載點處施加150N力；
Step2:卸載。
四 抗凹分析結果
加載位移及殘余位移云圖:
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展開 翼子板抗凹分析案例-OptiStruct 隱式非線性
附件是翼子板抗凹分析案例有限元模型
本節詳細內容出自《轎車發動機蓋抗凹性分析》-肖介平等。
加載位移曲線
400N的力垂直作用，上圖抗凹性評判標準出自張建偉的《汽車發動機蓋抗凹性的研究與應用》。
建議車身覆蓋件抗凹剛度
的檢驗要求是： 在 200N 載荷作用下的凹陷位移不超過
6.5mm 為合格。——出自韋勇等《基于ABAQUS 的汽車覆蓋件抗凹性分析》。
對于抗凹性能的檢驗尚沒有統一的標準 。 比如 ， 福特汽車公司 設計部 門的車身外覆蓋件檢驗要求是 ： 在施加 90N集中力作用下外板的位移不超過3mm為合格 。——出自王力《基于ABAQUS的汽車塑料翼子板抗凹性分析》。
分析開始時，將壓頭調整到與外邊面之間較小距離的位置，便于快速建立接觸關系，根據工程經驗此距離通常為0.5mm。
對于每個考察點的分析均采用兩個分析步：第一步，在壓頭上施加大小為1N的載荷，使壓頭與翼子板外表面之間建立接觸關系；第二步，施加大小為199N載荷，定義加載曲線為三角波，載荷由1N逐漸增大到199N，然后卸載。——出自王力《基于ABAQUS的汽車塑料翼子板抗凹性分析》
展開 某車型機罩抗凹分析 ￥10
二、分析步
因要考察殘余變形，需設置兩個分析步：
第一步：加載；
第二步：卸載；
輸出項設置：U、S、PEEQ等項即可
下文介紹建模注意點
附完整機罩抗凹模型
表3 試驗與仿真結果對比分析
對比表3分析結果，可以得出，樣件1與樣件2均滿足目標值，且方案1外板加強板結構優化已滿足目標值，方案2增加補強膠片可以進一步提高車門外板的局部剛度，提升其抗凹性能。仿真分析結果與試驗結果有較好的一致性，說明了仿真結果的準確性，但綜合評估經濟性與整體性能方面的最優化，可以將方案1運用到實際量產中。
4 結論
本文針對某轎車車門外板抗凹性能進行優化，通過變更車門外板加強板結構與增加補強膠片，來提升外板的抗凹性能，并進行仿真分析與實驗驗證，得出如下結論：
1）試驗與仿真有較好的一致性，說明仿真分析的準確性。
2）優化車門外板加強板與增加補強膠片均可以提升外板的局部剛度，提升其抗凹性能。
3）變更外板加強板結構對車門外板抗凹性能提升明顯，使其能夠達到目標值，且變更后的外板加強板可以一定程度上提升車門的側面碰撞性能。基于經濟性的原因，增加補強膠片可以作為外板剛度進一步提升的備選方案。
上述結論為后續車型開發過程中車門抗凹性能的提升奠定了基礎，為后續車門性能的深入研究提供了方向。
參考文獻
[1] 王開松,王小睿,尹廣,等.基于ABAQUS的車門外板抗凹性能分析[J].安徽理工大學學報(自然科學版),2018,38(2):44-47.
[2] 趙世宜,魏寧波,王繼鋒.基于Radioss的車門外板抗凹性分析[J].汽車實用技術,2012,37(10):31-34.
[3] 陳健,劉俊紅.車門屈曲抗凹性能提升方法研究[J].汽車實用技術,2017,42(12):4-6.
[4] 韋永平,鄧國紅,楊鄂川,等.某乘用車車門抗凹陷性能分析及優化[J].重慶理工大學學報(自然科學),2014,28(3):28-32,43.
[5] 黃金陵.汽車車身設計[M].北京:機械工業出版社,2008.
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參考文獻
[1] 王開松,王小睿,尹廣,等.基于ABAQUS的車門外板抗凹性能分析[J].安徽理工大學學報(自然科學版),2018,38(2):44-47.
[2] 趙世宜,魏寧波,王繼鋒.基于Radioss的車門外板抗凹性分析[J].汽車實用技術,2012,37(10):31-34.
本案例利用Hyperworks進行翼子板前處理,對某車型翼子板進行網格劃分和屬性定義,加載、約束及接觸創建等，并利用Abaqus進行翼子板抗凹性有限元分析計算。
與上一個案例《基于hyperworks+ABAQUS翼子板抗凹簡易模擬-02》不同的是本節案例的壓頭建立的是剛性體,且采用另外一種方法創建。
王超［2］在研究現有操作方法的基礎上開發了前門下垂剛度、自由模態等自動分析系統，在某微型車上進行了校核；蘇占龍等［3］設計了一套完全流程自動化的鈑金件抗凹性分析前處理平臺，將分析效率提高了92.8%；丁濤等［4］編寫了客車側翻分析的自動化流程工具，通過對比6名員工的手動操作時間，證明使用流程自動化方法可將分析時間減少62.23%～73.38%；張世友［5］開發了懸架零部件的CAE自動分析系統，涉及幾何清理
通常采用指壓和罐壓兩種工況進行抗凹性分析。在Hyperworks/optistruct中進行前處理，準靜態非線性分析。分析外覆蓋件局部區域受外力作用下的彈性恢復性能，及外力卸載后的殘余變形。
采用殼單元，基本網格尺寸10mm，受壓部位局部網格尺寸2mm，并保證網格質量。
翼子板抗凹分析案例-OptiStruct 隱式非線性
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本案例利用Hyperworks進行翼子板前處理,對某車型翼子板進行網格劃分和屬性定義,加載、約束及接觸創建等，并利用Abaqus進行翼子板抗凹性有限元分析計算。
本案例利用Hyperworks進行翼子板前處理,對某車型翼子板進行網格劃分和屬性定義,加載、約束及接觸創建等，并利用Abaqus進行翼子板抗凹性有限元分析計算。
主機廠常用Abaqus實現車身覆蓋件的抗凹性分析，本帖僅演示LS-DYNA 隱式求解在發蓋抗凹性方面應用，具體載荷大小及評價標準不做要求。
這些研究都是基于金屬鈑金件外板的抗凹分析，關于塑料件的抗凹性并沒有涉及。
本文采用ABAQUS隱式分析模塊.建立某B級轎車塑料翼子板的有限元模型，分析其抗凹性，為塑料翼子板的性能開發提供參考。
1 抗凹性基本理論
車身外覆蓋件屬于雙曲度扁殼類結構。汽車翼子板由多個安裝點固定于車身，其抗凹性問題屬于扁殼受橫向載荷的變形及穩定性問題。
摘要：機罩抗凹性分析是考察機罩剛度的一個重要項目，也是各大主機廠的必做項目之一，合理的剛度不但能夠提升整車外觀品質，同時對應對行車時飛砂走石的攻擊有很大優勢。抗凹分析主要涉及車身外覆蓋件被壓后的彈性恢復性能及不可恢復的殘余變形情況。本文以某款機罩為例，運用Hypermesh建模，并用abaqus進行求解，最后在Hyperview中進行后處理，得到機罩殘余變形。
