咨詢實戰丨汽車焊點疲勞性能計算

2019-04-25 by:CAE仿真在線來源:互聯網

TASK

在汽車制造業中,點焊作為主要工藝,占據著重要位置。一方面,車身作為承載汽車零部件的載體,要保證其強度及耐久性,需要足夠數量的點焊,而在另一方面,汽車節能減排與車身輕量化的技術需求日益增加,節省焊點數量是汽車企業考慮的重要因素。作為白車身生產的重要工藝,焊點的排布最優化,可以較大程度的實現節能減排,同時滿足強度及疲勞性能要求。

SOLUTION

在FEM分析中,點焊一般通過特殊形式的單元或特殊形式的組合單元表示(如ANSYS中采用BEAM188單元,,NASTRAN中采用CBAR或CWELD單元,ABAQUS采用 B31單元等等)。如下圖采用六面體單元代表點焊。FEM分析一般針對點焊的數量和分布對焊接區域的強度和剛度的影響。

在耐久性分析領域,ANSYS Ncode DesignLife作為通用耐久性分析軟件,已經被通用汽車公司選為他們的戰略伙伴,推廣為全世界范圍內使用的 FE-Fatigue 軟件。 Ncode可以識別FEM程序(ANSYS、NASTRAN、ABAQUS等)中的焊點,讀取其中的單元力,結合內部自帶的焊點材料的SN曲線,按照焊點的尺寸大小進行疲勞性能評估。Ncode中焊點的處理方法及其材料SN曲線如下圖所示。