整车CAE有限元建模通用规范docWord下载.docx
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（spotweld）
2-10
10000-49999
BIW
roof
11-99
50000-99999
frontend
100-199
100000-199999
innersidebody
200-299
200000-299999
outersidebody
300-399
300000-399999
frontfloor
400-499
400000-499999
rearfloor
500-599
500000-599999
预留
600-999
600000-999999
closure
hood
1000-
1099
1000000-
1099999
1000000-1099999
frontdoor
1100-
1199
1100000-
1199999
liuuuuu-nyyyyy
rearsidedoor
1200-
1200000-
1200000-1299999
1299
1299999
tailgate
1300-
1399
1300000-
1399999
1300000-1399999
1400-
1999
1400000-
1999999
1400000-1999999
chassis
frame
2000-
2099
2000000-
2099999
2000000-2099999
coolingsystem
2100-
2199
2100000-
2199999
2100000-2199999
powertrain
2200-
2299
2200000-
2299999
2200000-2299999
transmissionsystem
2300-
2399
2300000-
2399999
2300000-2399999
tyre
2400-
2499
2400000-
2499999
2400000-2499999
suspension
2S00-
2599
2500000-
2599999
2500000-2599999
steeringsystem
2600-
2699
2600000-
2699999
2600000-2699999
exhaustsystem
2700-
2799
2700000-
2799999
2700000-2799999
fuelsystem
2800-
2899
2800000-
2899999
2800000-2899999
pedal
2900-
2999
2900000-
2999999
2900000-2999999
3000-
3999
3000000-
3999999
3000000-3999999
trim
windshield
4000-
4099
4000000-
4099999
4000000-4099999
bumper
4100-
4199
4100000-
4199999
4100000-4199999
seat
4200-
4299
4200000-
4299999
4200000-4299999
instrumentpanel
4300-
4399
4300000-
4399999
4300000-4399999
doortrim
4400-
4499
4400000-
4499999
4400000-4499999
fender
4500-
4599
4500000-
4599999
4500000-4599999
4600-
4999
4600000-
4999999
4600000-4999999
mass
5000-
5099
5000000-
5099999
5000000-5099999
accelerometer
5100-
5199
5100000-
5199999
5100000-5199999
barrier
5200-
5200000-
5200000-5299999
5299
5299999
dummy
5300-
5399
5300000-
5399999
5300000-5399999
airbag
5400-
5499
5400000-
5499999
5400000-5499999
表2：
常用词缩写规范（注意拓展）
原型
缩写
assembly
assy
middle
mid
bodyinwhite
mount
mt
bracket
outer
otr
bp
panel
pnl
chas
pdl
clos
pillar
pilr
connect
cont
plate
pla
control
Ctrl
pwt
crossmember
crmb
rail
dashboard
db
rear
rr
door
dr
reinforcement
reinf
engine
eng
righhand
rh
fender
fd
St
firewall
fw
shock
shk
floor
fir
steering
strg
frm
subframe
subfrm
front
frt
support
supt
hinge
hge
suspension
SUS
inner
inr
systpm
sys
instrumentpanel
IP
transmission
trans
lefthand
lh
toepan
tp
lingking
Inkg
upper
upr
lower
Iwr
wheel
whe
⑷其他命名规范如表4所示:
项目
命名规范
示例
material
材料号_（材料牌号）_零件编号
MAT24_SPCC_1234
MAT20_5678
property
属性种类一零件编号
SectShll/SectBeam1234
curve
材料牌号—子系统名
DP280_BIW
plot
曲线类别一子系统名
spring/metalchas
setpart
partsfor对象
partsforeng/gravity
nodesfor对象
nodesforvelocity
syscol
Syscol对象
Syscoleng1
vectorcol
Vectorcol对象
Vectorcolexhaustsys
loadcol
InitialVel
InitialVel—对象
lnitialVelMDB
LoadBody
LoadBody对象
LoadBodyvehicle
Spc
SpC—对象
Spjfrtdr
rigid
MPC_子系统名卜子系
统名）
MPC_susrr（-BIW）
joint
joint子系统名
jointstrgsys
整车模世
车型号标准号版本
号日曲
GP5O_GBfrt
impactV01090909・hm
三、模型更新
模型更新过程中，从老版模型到新版模型所做的调整要作出专门注释进行说明，内容包括整车更新的注释和某个零件更新的注释。
以dyna970碰撞分析为例，对于整车模型，可以在controlcards中的README注释项冃、工程师、工况、单位制、日期等信息,如图1所示；
也可以在controlcards中TitleCard进行注释模型更新等信息，包括完成人、完成时间等，如图2所示。
zhaominSPARKCNCAP3SMM,TON,SEC,N
Dec9,2008at15:
56:
48sideimpact-♦2-
UIEWINGINFORMATION
一.954579E*030.40>
*5-14E*04-.189470E*040.1881*2-1E*O4
O.1OOOOOE*010.OOOOOOE*OOO.09OOO0E*00
0.OO00OOE*0O0.1OOOOOE*010.OOO0O8E^O0
0•OOO0OOE>
0O0.O0OOOOE*000.100900E^01
图1：
整车模型信息标注
*T1TLE
TITLE
|dong1iqi
ang;
20090101
图2：
整车模型更新标注
对应EPL表格上的零件编号，应记录在comment中，另对于单个零件更新,可以在关键字忡ART的comment中进行注释，如图3。
*PART
coTirrient
|23456789;
matchanged:
SPCC-B210P1
丄
SID
J[EOSIDI
[HGID]
11
100
10
图3：
单个零件更新标注
2.2.特例
•同一部件的不同部分要根据厚度，属性，材料等分成不同的PID,比如拼焊板。
•建模时若部件材料，厚度等未知，可以给这个部件一个虚拟的厚度1000mm,或者虚拟的材料密度1E6
3・单位
3.1.单位制
模型的单位要保持一致，在输入文件的开头要加以注释说明，单位制的对
应关系见表3：
表3：
单位制
国际单位制
（SIUnits）
推荐单位制
常用单位制
时间Crime）
s（秒）
ms（毫秒）
s（秒）
长度（Length）
m（米）
mm（毫米）
质量（Mass）
Kg（千克）
To"
吨）
密度（Density）
Kg/m3
Kg/mm3
Ton/mm3
力（Force）
N件）
kN（千牛）
应力（Stress）
Pa（帕，N/m2）
Gpa
MPa
重力（Gravity）
9.81m/s2
0.00981mm/ms2
9810mm/s2
力矩仃orque）
N-m
kN-mm
N-mm
刚度（Stiffness）
N/m
kN/mm
N/mm
频率（Frequency）
Hz（赫）
kHz（千赫）
Hz佻赫）
能量（Energy）
J（焦）
MJ（兆焦）
三种单位制都可选用，碰撞中要求使用“推荐单位制JNastran活着Abaqus中选用“常用单位制”。
3.2.常用材料基本参数
常用材料的基本参数见表4。
表4:
常用材料基本参数*
材料名
Rlio（Kg/nuii3）
E（GPa）
NU
钢
7.80E-06
210
0.30
铝
2.70E-06
73
0.33
球墨铸铁
7.10E-06
170
0.29
镁
1.8E-06
45
0.35
玻璃
2.5E-06
70
•农中的数值仅供参考.P
1体数值可根据实际情况调节
4.坐标系
车身坐标系采用笛卡尔坐标系，X轴正向由车的前端指向尾端，Y轴的正向由车的左侧指向右侧，零点位于车的中轴线上，即Y=0.0位于车的中轴线上：
Z的正向由车的底端指向车的顶端。
车身坐标系与系统坐标系不同，请勿混淆。
图4和图5是车身坐标系XY平而和YZ平面的示意图。
5：
午身坐标系YZ平面示意图
5・分网
5.1.ID单元
5.1.1.•焊点单元（Beam,spotweld,ACM等）
•焊点单元要使用HyperMesh中的Connetors命令建立，以便于更新和修改。
•焊点单元要正交于所要连接的表面
•焊点中心要与所连接的单元中心重合（节点与节点连接除外），图6是正确的焊点位置示例
图6：
焊点的正确位置
5.1.2.
Rigid
•不能存在自由端
•不能存在刚性环，即：
其中的节点不能既是主（master）点乂是从点（slave）。
•两个刚性单元之间不能出现公共节点：
不能用刚性单元连接刚性单元或考刚体，不能将刚性单元连接到已经定义约束的节点上
•刚性焊点单元要与所连接的表面正交
5.1.3.Mass
•内饰的质量要用尽量多的质量点附加在所依附的部件上
•座椅的质星，如果用集中质暈代替，集中质量要位于H点上，并用刚性单元将其连接到座椅所在位置的4个锚点上（anchorpoint）o
5.2.2D单元
•单元要建立在儿何模型的屮性面上
•单元要尽量与几何保持一致
•部年要使用线性一阶壳单元建模（3•或者4■节点）
•单元的标准尺寸为lOmmXlOninio
•单元的最小边长不要小于3mm
•三角形单元的比例要小于5%。
•单元的网格线要与儿何的边界正交，即网格线与截而平行或垂直，如图8,图9和图10o
•避免单元跨越y=0这条线，只有节点位于这条线上。
•避免单排单元独立出现，至少划分两排单元，见图12,若需要焊接，则必须划分三排，而且焊点要布在中间的单元上，如图12。
图12：
伸出部分网格划分
图13：
5.3.3D单元
•单元采用一阶线性体单元（4节点四面体，6节点五而体和8节点六而体）•推荐使用&
节点六面体单元，尽量避免使用四面体，五面体单元，在关键区域只能使用六面体单元。
•若在较次要部分使用非六面体单元，要对称使用
•避免单排单元，相对应的截而至少划分2排单元，见图VE
图14：
体单元划分示例
图16：
三排体单元划分实例（静力分析中）
54局部特征处理
5.4.1.孔
5.4.1.1.概述
在对孔进行模拟之前，首先要弄清楚孔的用途，比如定位孔，螺栓孔等。
对丁•用于连接的孔，还要弄清楚螺栓，垫片，螺帽等的尺寸以便于划分网格并定义连接。
对于直径小于5mm的孔可以不予保留（静力分析中可酌情保留），填满即可，大于5mm的孔则必须保留，并根据用途划分网格，直径大于30mm的孔按照一般不进行待殊处理，周围采用标准尺寸划分，孔的参数定义见图17,孔的处理方法见表5,详细示例见图18。
足孔的最大尺寸，Dm.n是孔的最小尺寸，C址孔的中心
图17：
孔的参数定义
表5：
孔的处理方法
5・4・1・2・孔的详细处理方法
•连接孔：
螺栓孔等
对于在物理模型中采用螺栓连接的孔，比如动力总成悬置安装孔，座椅安装孔等，则需要在孔周围划分一排单元作为孔的外圈來模拟垫片或者螺栓头的尺寸,具体尺寸与垫片的尺寸一致，见图19,用刚性连接模拟螺栓连接时，外圈的节点也要连接上。
•椭圆孔
椭圆孔的圆弧过渡区域的直径在7・20mmZ间，圆弧区域要布置两个单元，小于7毫米，则布置一个单元，见图20。
If<
7mm,makeholeuithImeshin“I广direction.
图20：
椭圆孔处理方法孔的实例见图21。
图21:
孔的处理方法实例
5.4.2.加强筋
•关键区域的筋全部保留
•筋的形状要和儿何保持一致
•筋的一般处理方法见图22。
•若筋的底部形状为弧形，尽量在筋的顶点（一般为中间部位）布置节点,见图23o
图22：
筋的一般处理方法
图23：
筋的处珅-在顶占布胃节占
用于焊接的筋要建成平面以方便生成焊菽2元，其矗模方法见图26,任意方向上至少分布两排单元，实例见图25和图26。
Minimumoftwoelementsacrossdepressionandsurfaceisflat;
threeassoonasMELallows
图24：
用于焊接的筋的建模方法
Mesh
图25：
用于焊接的筋的建模实例
5.4.3.
Depressionsforwelds（geometry）
图26：
用于焊接的筋建模实例
角\倒角
圆角的参数，弧长L,
角度a,半径R和弦差定义见图27
图27：
圆角的参数定义
•当弦差长度大于3mm,角度小于20度（*20）的圆角不做特殊处理
•当弦差长度小于3mm,角度大于20度（a>
20）的圆角要移除，见图28a
（b）largefilletwidth&
angle>
20degree
图28：
小宽度和人宽度的圆角建模
•当圆角的弦差大于3mm,角度大于20度（a>
20）,圆角要用切开，并用边长大于4mm的单元建模，见图28b,如果得到的单元尺寸小于4mm,则允许单元的端点向平面内移动最多1mm,见图29,图30
图30:
端点移动示例
•圆角轴向方向的边长耍尽量接近通用单元尺寸
•在筋附近的圆角建模要首先满足筋的建模需求
•对于尺寸大于8mm的関角/倒角，必须生成两排网格，小于8mm的圆角/倒角，生成一排即可,见图31。
图31：
双排和单排网格
•图32足圆角的处理示例，图33是划分网格后的模型
图32：
圆角处理示例
图33：
划分网格后的模型
5.4.4.法兰
•对于用于焊接的法兰在宽度方向上至少划分3曾单元，见图34。
图34：
用于焊接的法兰的建模
对丁•宽度小于3mm的非焊接法兰则按照图35进行处理
图35：
宽度小于3MM的非焊接法兰的建模•帽形法兰则根据图36进行处理。
5.4.7.肋板
•肋板上尽量布置三排单元，见图40
图40:
肋板的划分
5.5.连接（TBD）
•使用刚性单元模拟螺栓连接时，其头部连接的单元范囤要包含垫片的尺寸,刚性单元的独立节点要位于孔的中心，见图41。
在NASTRAN中，
•用刚性单元模拟通孔连接时’只连接最上面一层节点’模拟螺纹孔连接时'
要连接孔的内层全部节点，见图
5.6.包边
6.1.网格质量检査
•四边形网格的质量要依据表6所规定的标准，三角形的质星要根据表7规定的标准。
衣6:
四边形单元质量标准
QualityMeasure
TargetRange
Requirement
HardLimit
Notes
AspectRatio
1・2
<
4
6
WaipageAngle（deg.）
5
v15
30
SkewAngle（deg.）
20
60
Jacobian
>
0.8
0.6
0.4
MinimumAngle（deg.）
70-90
MaximumAngle（deg.）
90-110
135
v150
Elementsidelength（nun）
Notlessthan
Notlessthan10
Notless
Noviolations
3
than3
allowed
表7：
三角形单元质最
升级会员 