车身梁截面库管理工具开发与应用

"牟俊舟，侯文彬和胡平在大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室研发了一款车身梁截面库管理工具，该工具基于COMX平台，利用ACIS几何建模功能和MFC对话框操作，旨在帮助设计人员在汽车概念设计阶段更好地分析和评估车身结构中梁类单元的截面特性。该工具能够管理和计算多种车型的上百种截面力学特性，优化设计流程，提高概念设计阶段车身结构的力学性能。文章还介绍了如何从详细模型中截取和简化梁截面，并指出在有限元模型中截取的优势，特别是使用HYPERMESH软件进行操作的方法。此研究受到国家863项目、国家自然科学基金项目和高等学校博士学科点专项科研基金的支持。" 在汽车设计领域，车身梁截面的特性是决定整车性能的关键因素之一。在汽车的概念设计阶段，通过对梁截面的形状、厚度和结构特性进行深入分析，能有效指导部件设计和结构改进。然而，梁截面设计过程复杂，往往需要考虑车身刚度、模态等结构力学特性，传统的设计方法依赖于设计者的经验和类比。 牟俊舟等人开发的车身梁截面库管理工具，为这一问题提供了创新解决方案。该工具采用COMX作为开发平台，利用ACIS（Advanced Computer-Aided Interoperability Solutions）强大的几何建模能力，结合MFC（Microsoft Foundation Classes）的对话框操作界面，实现了对大量实际车型数据的高效管理。工具的核心功能是将收集到的多样化的梁截面数据进行分类存储，并能快速计算出各截面的力学特性，从而为设计人员提供有力的数据支持。 在实际应用中，由于车身结构的详细模型通常包含众多特征且文件较大，直接在几何模型上截取截面效率较低。因此，设计团队选择在有限元模型中进行截取，如使用HYPERMESH软件，这种方法既能避免处理大量几何细节，也能确保截面简化后的精度。例如，对于像A柱下端这种形状变化较大的梁，需要分割成多个部分并赋予不同的梁截面，以确保概念设计模型与真实情况更接近。 通过使用这个管理工具，设计人员可以借鉴其他成功车型的梁截面进行优化调整，从而在概念设计阶段就能实现车身结构力学性能的最大化。这不仅节省了设计时间，也提高了设计质量，对于提升汽车行业的整体设计水平具有积极意义。