Hypermesh8.0在轿车仪表板开发中的应用
仪表板是轿车内饰产品中最重要的组成部分，它不仅起到轿车内部装饰的作用，更重要的是方便驾驶员查看安装在仪表板上各种仪表信息和实现轿车控制的大部分的功能，它主要由塑料壳体，电路控制开关，各种仪表，除霜吹人系统，空调控制系统，影音娱乐系统，安全气囊，手套箱以及金属支撑结构组成。 5 k9 N+ i9 h1 R. l
1 j9 A" @0 I1 q在仪表板开发的过程中，开发人员不仅关心造型是否美观，而且要关心产品是否能达到使用要求，从CAE 的角度，我们要对产品的结构性能进行分析优化，来使产品能满足使用要求和相关法规，在这些分析中，由于注塑零件形状复杂，几何处理和网格划分通常会占据大量的时间，而且不同的分析要使用不同的求解器，要使同一有限元模型能用于多种求解器，这些对前处理软件提出了很高的要求，Altair 公司HyperMesh8.0 给我们带了很好的解决方案。 2 f+ }5 V( I9 j. k& E$ z. [9 Z
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2 Hypermesh8.0 的特点
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2.1 与CAD 软件良好的接口 / k6 r' ~' O/ a" N1 J+ T7 Z. ~$ ~
# @7 H, K( E; d0 F, pHyperMesh8.0 可以直接导入多种CAD 软件的数据，降低了由于数据格式转换导致数据丢失的情况，减少了在HyperMesh 里几何处理的时间。 # k& Q1 V* M# v. v9 d
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2.2 方便的树形模型管理界面
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+ X: l$ M9 G* t4 A; l& GHyperMesh 以树形显示assembly，component，Material，Load collector 等等，可以很方便的查看和修改各种卡片信息，在进行复杂模型的建模时，尤其重要。
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! @7 ^0 F4 N h# D' i, R3 U' l2.3 功能强大的几何和网格处理功能 5 w9 s, ?# G! k0 [/ j
4 I; G/ [, \& p0 f! C& lHyperMesh8.0 有功能强大的中面抽取功能，可以从复杂几何里提取中面进行壳网格的划分，比起传统方法，几何处理的效率能提高30%以上，HyperMesh8.0 里还有smooth，elem cleanup 等网格自动优化功能，不仅提高了网格调节的效率，而且提高了网格质量。 ) b* k/ _9 P7 \. t
% H( @3 \* ~ `/ ~# R7 V2 ?2 `2.4 快速在多种求解器模板之间切换 8 f1 e( d% B; H/ b0 M3 \
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HyperMesh8.0 支持多种求解器，通过模板转换以及solve conversion 可以快速的转换求解器模板，然后进行相应的处理就可以进行不同的分析。 ! A* l8 c6 Y! G8 U/ x3 ]' M: M# t/ `
. N3 }8 B G9 W5 a1 c3 应用实例
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仪表板大部分结构都是塑料注塑而成，出于强度和刚度的考虑，会在背面加上较多的加强结构，这给CAE 分析建模带来了困难，使用传统办法做出中面然后划分网格，时间会花费较多，而使用HyperMesh 的中面功能，直接由几何抽取中面，然后对局部结构进行修改，再进行网格划分，效率能提高30%以上，图1 是轿车仪表板副驾驶侧手套箱的门内板，背部有很多加强筋条，使用Midsurface 功能能很快从CAD 数据里抽取中面，对局部结构修改即可生成有限元网格，图2 是直接抽取的中面。; a: J5 @' A8 e' X) L
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7 C3 E9 y8 R- Y6 _0 F: W' s为使仪表板满足性能要求，CAE 主要进行NVH 分析，静力分析和安全性分析，这三种分析用网格模型的是同一模型，但是不同的分析所用不同的求解器，NVH 使用Nastran 来计算，静力分析使用Abaqus 来计算，安全性则使用Dyna 来计算，不同的软件计算输入文件的格式相差很大，我们使用HyperMesh8.0 来作为这三种软件的前处理，使用模板转换功能，在各种模板之间转换能尽量少的丢失信息，减少前处理的时间。图3 为某车型的仪表板的有限元模型，图4 和图5 分别是NVH 和手套箱静力的分析结果。8 Y( i! _/ ?8 J0 f [& N! m# G; h
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' e& U4 ? c8 S9 w4 结论
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本文论述了HyperMesh8.0 的在仪表板分析前处理中的重要作用，能有效提高仪表板分析前处理的效率。(
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