斷面分析的案例
HyperWorks 在車身斷面性能分析中的應用 附HyperWorks分析應用實例下載
Keywords: HyperWorks , commercial vehicle, Fracture Surface Analysis
1 引言
斷面是汽車車身基本結構，它的性能直接影響白車身性能，斷面分析是汽車產品開發的重 要分析之一，斷面分析可以量化斷面設計，使斷面設計不再停留在對比設計階段。通過斷面主 要參數計算，更加清楚地了解斷面性能，從而更好地進行斷面設計。
斷面分析從產品設計初期就開始，貫穿整個設計階段。
根據項目設定目標，例如白車身扭轉剛度，CAE 部門進行初步斷面分析，在簡單的模型中 輸入斷面參數，使白車身性能達到目標值；
CAE 部門將斷面參數交 CAD 部門，設計人員根據造型、工藝等要求進行計劃圖設計，確 定主要斷面形狀；
CAE 部門進行主要斷面分析；
隨著結構設計的完成，CAE 部門建立完整、正確的有限元模型進行分析，進行準確斷面分 析，最終確定斷面形狀。
2 車身斷面有限元模型的建立
確定典型斷面位置，本文以 B 柱上截面為例，在同一斷面分別建立用料厚線圍成的斷面和用單 元圍成的斷面，有限元模型如下圖所示。
3 邊界條件
料厚線圍成的斷面需要在 HyperBeam 中給每段連續線段附加板件的厚度，焊接邊界需要附加 不同板殼件的厚度總和，單位均為 mm。單元圍成的斷面厚度通過垂直直線的網格來確定，需要在 HyperMesh 中完成。
4 斷面性能分析結果
在 HyperBeam 中查看斷面性能分析結果，斷面需要具備的基本特性是整個截面必須是封閉的。
展開 沖壓工藝造型和斷面分析，分階段入手！！！
期待你的加入
車身主斷面分析在汽車設計過程中有著舉足輕重的作用。首先介紹了車身主斷面的沖壓分析流程,隨后結合車身外造型、對標車主斷面、沖壓工藝知識說明了主斷面沖壓可行性分析的具體方法和內容,最后通過實際應用說明了主斷面沖壓分析的有效性和必要性,對該項工作具有一定的指導意義
一般來說分兩個階段
1.Seg分析，也稱造型可行性分析，此時在工程允許的前提下以造型為主，并知道造型，此時的造型為CAS面。
2.主斷面設計，A面凍結后的整車主斷面設計，一般有45"50個左右。主要用以校核開閉件鉸鏈布置，附件布置，典型結構相對關系，表達設計構想并指導工程化建模。
工作項目
序號
工作內容
造型分析
1
外板結構分型線評審確認
2
外板沖壓可行性評價
3
外板表面質量確認（斑馬線審查）
斷面分析
4
基于主斷面的沖壓成形性評價
5
零件形狀簡化分析
6
對外觀圓角的評價與確認
?斷面分析
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展開 基于hyperworks斷面分析
建立beam屬性:
斷面分析結果：
模型文件：
Bzhu.zip
基于ANSA環境的車身主斷面有限元分析
使用ANSA軟件的CrossSectionTool模塊,對參考樣車的車身主斷面進行了劃分。對劃分得到的斷面進行檢查處理后,通過ANSA軟件對相應的斷面力學特性進行了分析計算,得到相應的斷面力學特性數據,為車身的進一步優化設計提供了依據
基于ANSA環境的車身主斷面有限元分析.pdf
全斷面開挖對隧道鋼拱架的影響分析
全斷面開挖對隧道鋼拱架的影響分析
模型介紹：對某隧道采用全斷面開挖的方式，研究其在開挖過程中鋼拱架的受力過程。隧道洞身主要為粉質粘土、全風化花崗巖;洞頂上為粉質粘土、素填土;埋深3.5m。
參數設置：鋼拱架重度78.9(kN•m-1)，彈性模量/GPa 206，泊松比0.3；粉質黏土重度19.2 (kN•m-1) ，彈性模量0.171 Gpa，泊松比0.365；全風化花崗巖重度17.6(kN•m-1)，彈性模量0.36 Gpa，泊松比0.25；中風化花崗巖重度19.0(kN•m-1)，彈性模量2.56 Gpa，泊松比0.2；加固區重度78.5(kN•m-1)，彈性模量30 Gpa，泊松比0.3；襯砌重度22(kN•m-1)，彈性模量28 Gpa，泊松比0.2
邊界條件：模型的四周與下邊界全約束，模型上邊界無約束。
Abaqus求解器采用Standard隱式算法
計算模型臨時支撐
計算開挖后隧道鋼拱架的最大主應力、最小主應力和剪應力，云圖如圖所示。
最大主應力
最小主應力 剪應力
計算開挖后鋼拱架的橫向位移、縱向位移、豎直位移，云圖如圖所示
橫向位移
縱向位移 豎直位移
結果分析
鋼拱架最大主應力為0.557MPa，最小主應力為-0.957 MPa，剪切應力為0.955 MPa；鋼拱架應力均遠小于所用鋼材的屈服應力。
鋼拱架橫向位移為2.714mm，縱向位移為0.115mm，豎直位移為8.894mm；鋼拱架位移均符合規范要求
綜上所述，采用全斷面開挖時，鋼拱架各項數值均符合控制標準。
計算機設備：
展開 轉載，一分鐘搞定斷面剛度分析
白車身剛度是評價車輛設計可靠性和整車安全性能的重要指標，白車身扭轉剛度和彎曲剛度分析是整車開發設計過程中必不可少的環節。作為白車身骨架的地板縱梁、側圍、前、中、后柱，上邊梁，門檻梁和頂蓋前后橫梁等構成一個個閉合型腔，支撐起整個車身。白車身剛度主要由型腔的斷面即車身結構主斷面的幾何特性所決定。因此，車身結構主斷面幾何特性對白車身剛度的影響，對于改進車身結構，改善車輛強度剛度狀況，提高車輛安全性和可靠性具有重要的實際工程意義。
以前使用HyperMesh進行斷面剛度的計算比較繁瑣，流程較多，操作比較復雜。此次使用ANSA可快速計算斷面剛度，以車門為例進行說明，流程如下：
展開 多個案例詳解沖壓SE在汽車開發中的應用
沖壓SE在汽車開發中的內容及應用
汽車開發基本階段包括對標車分析階段、模型設計階段、產品工程化階段、樣車制作階段、試生產階段、小批量生產階段，沖壓SE工作主要集中在前4個階段，在每個階段有不同的工作內容和分析的側重點。
1.對標車分析階段
01.對標車分析階段內容
對標車分析階段的主要工作有沖壓生產能力分析和對標車工藝分析，沖壓生產能力分析指在產品開發初期，根據項目預研報告和沖壓設備的相關參數，進行沖壓生產能力分析，包括沖壓車間的產能評估分析、壓力機適用性分析等方面；對標車工藝分析指沖壓SE人員在充分理解和熟知對標車產品結構的基礎上，深入了解車身零件的沖壓工藝性、工序數、材料利用率及成本等相關情況。
2 模型設計階段內容及應用
01.模型設計階段內容
模型設計階段的主要工作有模型分析和主斷面分析，模型分析包括零件的沖壓工藝性分析、零件的表面質量分析、車身分塊線分析、零件特征線分析等；主斷面反映了車身結構、零件匹配等重要信息，主斷面分析包括零件的沖壓成形性研究、零件的圓角分析等。
根據外觀CAS數據和車身主斷面等相關數據的輸入，沖壓SE人員對沖壓工藝難度較大的零件進行分析，對沖壓工藝性產生影響的部位提出相應的設計變更要求，給出零件優化和修改建議，既保持造型風格的美觀程度，又能使零件容易制造，開發出高質量的零件。
02.沖壓SE在模型設計階段的應用
現以某車型CAS面上的發動機蓋、翼子板和前大燈部位的造型與分塊的沖壓工藝性分析為例，說明沖壓SE在模型設計階段的應用。
圖1 發動機蓋外板
發動機蓋外板如圖1所示，發動機外板特征棱線R角小，沖壓成形過程中可能出現棱線滑移，外表面出現質量問題，造成零件返修甚至報廢，建議R角由R10mm加大到R15mm以上，降低產品報廢率，提高生產效率。
展開 CATIA V5常用模塊簡介（二）
零件外形信息還可以轉換成體積信息來做DMU仿真分析。通過運動包絡體或計算剩余空間大小的方法可以很方便地得到下一步設計的可用空間。對這樣生成的模型很容易進行管理，設計人員可以保存，并在對DMU進行檢查和分析時重新調用。
CATIA V5電子樣機裝配模擬設計（FIT：CATIA DMU Fitting Simulator）
用來定義、模擬和分析裝配過程和拆卸過程，通過模擬維護修理過程的可行性（安裝/拆卸）來校驗原始設計的合理性。FIT可以產生拆卸預留空間等信息以便于將來的設計修改，還可以幫助標識和確定裝配件的拆卸路徑。FIT所提供的的模擬和分析工具可以滿足產品設計、再生利用、服務和維護等各部門的具體要求，直觀顯示、仿真和動畫制作等功能為銷售、市場和培訓等部門提供了有益的幫助。
CATIA V5電子樣機運動機構模擬設計（KIN：CATIA DMU Kinematics Simulator）
通過調用大量已有的多個種類的運動副或者通過自動轉換機械裝配約束條件而產生的運動副，對任何規模的電子樣機進行運動機構定義。通過運動干涉檢驗和校核最小間隙來進行機構運動分析。KIN可以生成運動零件的軌跡、掃掠體和包絡體以指導未來的設計。它還可以通過與其它DMU產品的集成做更多復雜組合的運動仿真分析，能夠滿足從機械設計到功能評估的各類工程設計人員的需要。
CATIA V5電子樣機空間分析設計（SPA：CATIA DMU Space Analysis）
使用先進的干涉檢查與分析工具、高級的斷面分析工具、測量工具、距離分析工具和3維幾何對比工具等進行最佳的DMU校驗。SPA以交互式或以批處理方式進行碰撞、間隙及接觸等干涉檢查計算，并得到更為復雜和詳盡的分析結果。
展開 好消息！ANSA/META系列視頻課程上線啦！
大家好，wonderful仿真專注于仿真分析領域的前后處理求解器方面視頻授課，涵蓋多學科及工程應用，在大家的建議和支持下，ANSA/META前后處理軟件相關的視頻課程已經比較完善，完結的課程清單如下：
1.《ANSA從入門到精通》
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14151
此課程主要針對ANSA前處理進行全方位講解授課，包含mesh建模模塊，模型連接模塊，求解器Solver接口模塊，Morph工具模塊，Hex六面體工具模塊，多體模塊，涂裝模塊，斷面分析模塊，油箱容積分析模塊等全方面應用，全程案例講解實操，不僅適合初學者，更適合想進階使用的人員.....
2.《ANSA For TOSCA從入門到精通》
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14202
此課程主要針對ANSA-TOSCA軟件對TOSCA，TOSCA Fluid結構/流體優化做前處理的案例應用，包含TOSCA優化應用的各個方面，拓撲、形貌、尺寸、形狀、流體、疲勞優化等方面，全程案例實際操作，只要跟著操作您就可以掌握軟件的應用并可以熟練的應用到自己的項目中......
3.《ANSA For PAM-CRASH從入門到精通》
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14637
此課程主要針對ANSA軟件對PamCrash接口的案例應用實操，此課程全網獨家授課，包含基礎、進階、高級的實戰案例應用，具體詳情見課程介紹......
4.
展開 汽車副儀表板模結構設計分析
汽車副儀表板產品斷面分析
汽車副儀表板翻邊區域方案分析
方案一：副儀表板整體倒扣區域強脫
汽車副儀表板核心結構剖析
由于副儀表臺兩側翻邊太高，只是單一的強制脫模，底部拉變形頂出時對上端部區域不起作用，強脫倒扣量大。因此只能依靠產品向外側變形一定角度后，使內側倒扣脫離動模仁。由于產品材料為PP-TD20，材料本身具有良好的彈性，因此考慮到產品的材料與結構具有一定的變形能力，利用兩側大滑塊拉動產品向外側變形，從而實現所需要的變形脫模。綜上所述，副儀表采用方案一。
汽車副儀表板模具結構圖
1.定模固定板;2.熱流道框板；3.定模板；4.斜導柱固定塊；5.滑塊；6.動模鑲件；7.斜導柱；8.動模板；9.導套；10.方鐵；11.動模固定板；12.導柱；13.推件固定板；14.滑塊擋銷;15.塞打螺絲；16.彈簧；17.內滑塊；18.滑塊；19.熱流道板；20.一級熱射嘴；21.二級針閥式熱嘴；22.直推塊；23.滑塊；24.斜導柱固定塊；25.斜導柱；26.滑塊限位夾；27.頂出油缸；28.直推桿；29.限位柱；30.推桿；31.滑塊固定座；32.導向塊；33.油缸；34.滑塊；35.斜推塊；36.斜推桿；37.萬向滑座；38.復位桿；39.導柱；40.導套；41.回復塊；42.滑塊彈簧
結束語
模具合理地設計了汽車內飾件副儀表注塑模具，根據塑件的結構與塑件材料性能，設計了合理的大滑塊拉變形后強制脫模的脫模機構，實現了塑件兩側翻邊區域整體變形脫模，取得了10度左右的變形值，該結構穩定可靠，塑件取得了滿意的質量。
展開 模具沖壓件總有毛刺 沖裁斷面質量很難看，搞定它只需這三步
凸模繼續下降,使板料產生上下裂紋不斷擴大.且往材料內側延伸,如圖2.1-3.當板料上下裂紋相重合時,說明材料纖維被全部撕裂拉斷,零件斷面開始分離.當凸模再往下降時,將板料的沖落部分推出凹模洞口,同時將初始形成的毛刺進一步拉長,如圖2.1-4.至此,凸模回升完成整個沖裁過程.
4
普通沖裁零件的斷面特征
對普通沖裁件的斷面分析,我們可發現這樣的規律.零件的沖裁斷面和零件的表面并非垂直,而是帶有一定的錐度;除很窄一部分光亮帶外,其馀均粗糙無光澤.并有毛刺和塌角.我們把沖裁件斷面上的各區域分別稱為塌角帶(又稱圓角帶)﹑光亮帶(又稱剪切帶)﹑斷裂帶和毛刺.(如圖2.1-5)
a-圓角 b-光亮帶 c-斷裂帶 d-毛刺帶
高質量的沖裁件斷面應該是:光亮帶較寬,約占整個斷面的1/3以上;塌角﹑斷裂帶﹑毛刺和錐度都很小,整個沖裁件平直無變彎現象,但是影響沖裁沖斷面質量的因素十分復雜,它隨材料的性能﹑厚度﹑刃口間隙﹑模具結構及沖裁速度的不同而變化
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模具沖壓件總有毛刺 沖裁斷面質量很難看，搞定它只需這三步
凸模繼續下降,使板料產生上下裂紋不斷擴大.且往材料內側延伸,如圖2.1-3.當板料上下裂紋相重合時,說明材料纖維被全部撕裂拉斷,零件斷面開始分離.當凸模再往下降時,將板料的沖落部分推出凹模洞口,同時將初始形成的毛刺進一步拉長,如圖2.1-4.至此,凸模回升完成整個沖裁過程.
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普通沖裁零件的斷面特征
對普通沖裁件的斷面分析,我們可發現這樣的規律.零件的沖裁斷面和零件的表面并非垂直,而是帶有一定的錐度;除很窄一部分光亮帶外,其馀均粗糙無光澤.并有毛刺和塌角.我們把沖裁件斷面上的各區域分別稱為塌角帶(又稱圓角帶)﹑光亮帶(又稱剪切帶)﹑斷裂帶和毛刺.(如圖2.1-5)
a-圓角 b-光亮帶 c-斷裂帶 d-毛刺帶
高質量的沖裁件斷面應該是:光亮帶較寬,約占整個斷面的1/3以上;塌角﹑斷裂帶﹑毛刺和錐度都很小,整個沖裁件平直無變彎現象,但是影響沖裁沖斷面質量的因素十分復雜,它隨材料的性能﹑厚度﹑刃口間隙﹑模具結構及沖裁速度的不同而變化
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展開 模具沖壓件總有毛刺 沖裁斷面質量很難看，搞定它只需這三步
凸模繼續下降,使板料產生上下裂紋不斷擴大.且往材料內側延伸,如圖2.1-3.當板料上下裂紋相重合時,說明材料纖維被全部撕裂拉斷,零件斷面開始分離.當凸模再往下降時,將板料的沖落部分推出凹模洞口,同時將初始形成的毛刺進一步拉長,如圖2.1-4.至此,凸模回升完成整個沖裁過程.
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普通沖裁零件的斷面特征
對普通沖裁件的斷面分析,我們可發現這樣的規律.零件的沖裁斷面和零件的表面并非垂直,而是帶有一定的錐度;除很窄一部分光亮帶外,其馀均粗糙無光澤.并有毛刺和塌角.我們把沖裁件斷面上的各區域分別稱為塌角帶(又稱圓角帶)﹑光亮帶(又稱剪切帶)﹑斷裂帶和毛刺.(如圖2.1-5)
a-圓角 b-光亮帶 c-斷裂帶 d-毛刺帶
高質量的沖裁件斷面應該是:光亮帶較寬,約占整個斷面的1/3以上;塌角﹑斷裂帶﹑毛刺和錐度都很小,整個沖裁件平直無變彎現象,但是影響沖裁沖斷面質量的因素十分復雜,它隨材料的性能﹑厚度﹑刃口間隙﹑模具結構及沖裁速度的不同而變化
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現在很多學習模具設計的小伙伴越來越多，很多人問我有沒有資料，第一本書看什么比較好，根據你們的需求，我將一些模具設計的資料進行了分類管理，希望你們能在模具行業前途無量。私信回復我“資料"即可領取!
展開 模具沖壓件總有毛刺 沖裁斷面質量很難看，搞定它只需這三步
凸模繼續下降,使板料產生上下裂紋不斷擴大.且往材料內側延伸,如圖2.1-3.當板料上下裂紋相重合時,說明材料纖維被全部撕裂拉斷,零件斷面開始分離.當凸模再往下降時,將板料的沖落部分推出凹模洞口,同時將初始形成的毛刺進一步拉長,如圖2.1-4.至此,凸模回升完成整個沖裁過程.
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普通沖裁零件的斷面特征
對普通沖裁件的斷面分析,我們可發現這樣的規律.零件的沖裁斷面和零件的表面并非垂直,而是帶有一定的錐度;除很窄一部分光亮帶外,其馀均粗糙無光澤.并有毛刺和塌角.我們把沖裁件斷面上的各區域分別稱為塌角帶(又稱圓角帶)﹑光亮帶(又稱剪切帶)﹑斷裂帶和毛刺.(如圖2.1-5)
a-圓角 b-光亮帶 c-斷裂帶 d-毛刺帶
高質量的沖裁件斷面應該是:光亮帶較寬,約占整個斷面的1/3以上;塌角﹑斷裂帶﹑毛刺和錐度都很小,整個沖裁件平直無變彎現象,但是影響沖裁沖斷面質量的因素十分復雜,它隨材料的性能﹑厚度﹑刃口間隙﹑模具結構及沖裁速度的不同而變化
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展開 淺談焊裝產品的工藝性評審
同步工程工作流程及內容
同步工程貫穿于項目立項到試裝車的各個階段，可分為幾個模塊：分析標車階段，油泥模型/斷面分析階段，工藝方案規劃階段，工藝評審階段，工藝設計階段，工藝驗證階段和質量育成階段，每階段的工作內容如圖2 所示。
圖1 是否進行同步工程發現問題曲線圖
產品工藝性評審
產品工藝性評審(以下簡稱“工藝評審”)作為同步工程的一個關鍵階段，下面詳細介紹一下工藝評審的各項內容。
工藝評審概念
工藝評審是指工藝部門參與新產品開發、及早發現和糾正產品設計中存在的工藝問題，對產品進行的工藝性評價。
工藝評審是產品研制過程中的工藝質量進行獨立的、系統的檢查、評定，以及提出改進意見。工藝評審貫穿于整個產品研制過程的始末，它對保證產品的設計和工藝質量具有重要的作用。
工藝評審遵循順序
評審白車身各級總成需要哪些工序完成，是否滿足既定規劃方案→評審每道工序所需的加工基準設計結構、布局和數量是否合理→評審新車型工藝種類、分布、所需設備是否滿足已有生產線條件，如何實現最低的改造成本→評審各零件、分總成間的裝配結構是否存在干涉→評審各零件、分總成與工裝結構是否存在干涉、或無法實現裝配和定位→評審各焊點的所有要素(焊點數量、焊點位置、焊接面大小)→分析焊鉗可達性→結合各生產線節拍的實現進行評審→使用借用件，降低投資→對產品BOM進行評審(零件號、零件名稱、數量、零件層級、結構組成)。
工藝評審遵循原則
圖2 同步工程工作流程圖
(1)保證產品質量。1)產品結構應便于保證制造作業操作精度。例如：點焊、凸焊、螺柱焊、弧焊焊接操作性。2)產品結構應便于保證裝配精度。3)應減少二氧焊等焊接應力變形較大的焊接工藝，提高車身外觀質量。4)零件材料應便于工藝參數的設定，保證焊接質量。
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