本申请涉及数据仿真,具体是涉及nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法及系统。
背景技术:
1、随着技术发展,nvh(noise、vibration、harshness)有限元仿真分析在汽车nvh性能设计中发挥着越来越重要的作用,其对保证车辆刚度、模态、传递特性目标值的达成不可或缺。在汽车nvh有限元仿真分析中,在紧固件处建立刚性单元是很常见的操作,此时需要选择紧固件内部的所有节点,如图1所示。在nvh仿真分析中,紧固件由于其高度较大,一般采用体单元构建有限元模型,因此,紧固件会包含众多内部节点。且这些节点不能批量选取(一次性选中全部节点),须点击鼠标多次,才能选中紧固件内部所有节点。
2、在汽车nvh有限元模型中,紧固件数量众多,且由于紧固件高度较大,大部分内部节点被遮挡,如图1-图2所示,需不断的缩放有限元模型,调整有限元模型位置、视角,以便于内部节点的选取。因此,对紧固件建立其刚性单元,是一件费时费力的工作,效率较为低下。且紧固件节点众多,选错一个节点就会导致刚性单元建立错误,影响nvh仿真分析结果的精确性。
技术实现思路
1、本申请的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法及系统。
2、第一方面,提供nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,包括以下步骤:
3、选择紧固件所属部件,获取部件所有节点;
4、根据紧固件刚性单元所属节点的几何特征,确定紧固件的特征平面和特征圆;
5、获取紧固件部件所有节点与特征圆圆心的距离,根据距离搜集获取紧固件刚性单元所有节点;
6、根据获取的紧固件刚性单元所有节点,生成紧固件刚性单元。
7、根据第一方面,在第一方面的第一种实现方式中,所述根据紧固件刚性单元所属节点的几何特征,确定紧固件的特征平面和特征圆步骤,具体包括以下步骤:
8、根据紧固件上具有正多边形柱体、圆柱体或圆锥台通孔的几何特征,选择紧固件上的3个节点;
9、根据3个节点中2个节点的坐标值,获取紧固件的特征平面;
10、根据3个节点的坐标值以及紧固件的特征平面,获取紧固件的特征圆、特征圆圆心和特征圆半径。
11、根据第一方面的第一种实现方式,在第一方面的第二种实现方式中,所述根据3个节点中的2个节点的坐标值,获取紧固件的特征平面步骤,具体包括以下步骤:
12、选择3个节点中任意2个节点,获取2个节点的坐标值;
13、获取2个节点的各轴坐标值差值的绝对值;
14、将2个节点的各轴坐标值差值的绝对值中的最小值对应的坐标轴,确定紧固件特征平面。
15、根据第一方面的第一种实现方式,在第一方面的第三种实现方式中,所述根据3个节点的坐标值以及紧固件的特征平面,获取紧固件特征圆、特征圆圆心和特征圆半径步骤,具体包括以下步骤;
16、将一圆周面向特征平面投影,获取紧固件特征圆;
17、获取紧固件特征圆的圆心,根据3个节点中任一节点和圆心之间的距离,获取紧固件特征圆的半径。
18、根据第一方面,在第一方面的第四种实现方式中,所述获取紧固件部件所有节点和特征圆圆心的距离,搜集获取紧固件刚性单元所有节点步骤,具体包括以下步骤:
19、遍历部件所有节点中的每一个节点,获取其与特征圆圆心之间的距离;
20、获取半径误差系数;
21、根据获取的距离、特征圆半径以及半径误差系数,搜集获取紧固件刚性单元所有节点。
22、根据第一方面,在第一方面的第五种实现方式中,基于tcl编程实现所有方法步骤。
23、根据第一方面,在第一方面的第六种实现方式中,所述紧固件刚性单元的通孔形状为正多边形柱体、圆柱体或圆锥台结构。
24、第二方面,本申请提供了一种nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立系统,包括:
25、部件节点获取模块,用于选择紧固件所属部件,获取部件所有节点;
26、特征信息获取模块,与所述部件节点获取模块通信连接,用于根据紧固件刚性单元所属节点的几何特征,确定紧固件的特征平面和特征圆;
27、所有节点获取模块,与所述部件节点获取模块和特征信息获取模块通信连接,用于获取紧固件部件所有节点与特征圆圆心的距离,根据距离搜集获取紧固件刚性单元所有节点;
28、刚性单元生成模块,与所述所有节点获取模块通信连接,用于根据获取的紧固件刚性单元所有节点,生成紧固件刚性单元。
29、根据第二方面,在第二方面的第一种实现方式中,所述特征信息获取模块包括:
30、节点选择单元,用于根据紧固件上具有正多边形柱体、圆柱体或圆锥台通孔的几何特征,选择紧固件上的3个节点;
31、特征平面获取单元,根据3个节点中2个节点的坐标值,获取紧固件的特征平面;
32、圆参数获取单元,与所述节点选择单元和所述特征平面获取单元通信连接,用于根据3个节点的坐标值以及紧固件的特征平面,获取紧固件的特征圆、特征圆圆心和特征圆半径。
33、根据第二方面,在第二方面的第二种实现方式中,所述所有节点获取模块包括:
34、距离获取单元,与所述部件节点获取模块和特征信息获取模块通信连接,用于遍历部件所有节点中的每一个节点,获取其与特征圆圆心之间的距离;
35、误差系数获取单元,用于获取半径误差系数;
36、所有节点获取单元,与所述距离获取单元和所述误差系数获取单元通信连接,用于根据获取的距离、特征圆半径以及半径误差系数,搜集获取紧固件刚性单元所有节点。
37、与现有技术相比,本申请的优点如下:
38、本申请提供的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,以紧固件所属部件为搜索对象,缩小了节点搜索空间,提升了节点搜集效率,分析紧固件刚性单元所属节点的几何特征,确定紧固件特征平面和特征圆,基于部件所有节点和特征圆圆心的距离,搜集紧固件刚性单元所有节点,实现紧固件刚性单元的快速建立,有效提升其建立效率。
1.一种nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,其特征在于,所述根据紧固件刚性单元所属节点的几何特征,确定紧固件的特征平面和特征圆步骤,具体包括以下步骤:
3.如权利要求2所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,其特征在于,所述根据3个节点中的2个节点的坐标值,获取紧固件的特征平面步骤,具体包括以下步骤:
4.如权利要求2所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,其特征在于,所述根据3个节点的坐标值以及紧固件的特征平面,获取紧固件特征圆、特征圆圆心和特征圆半径步骤,具体包括以下步骤;
5.如权利要求2所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,其特征在于,所述获取紧固件部件所有节点和特征圆圆心的距离,搜集获取紧固件刚性单元所有节点步骤,具体包括以下步骤:
6.如权利要求1所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,其特征在于,基于tcl编程实现所有方法步骤。
7.如权利要求1所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立方法,其特征在于,所述紧固件刚性单元的通孔形状为正多边形柱体、圆柱体或圆锥台结构。
8.一种nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立系统,其特征在于,包括:
9.如权利要求8所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立系统,其特征在于,所述特征信息获取模块包括:
10.如权利要求9所述的nvh有限元仿真分析中紧固件刚性单元建立系统,其特征在于,所述所有节点获取模块包括: