整车疲劳耐久分析：9年建模经验大公开

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作者：孙老师，仿真秀专栏作者

对于承受交变应力的设备，疲劳分析在有限元分析 占有重要地位。在进行疲劳分析时，有限元模型的正确搭建又至关重要。我们都知道，模型的质量直接影响分析的精度，所以好的建模方式是疲劳分析的第一步，也是最重要的一步。疲劳分析有限元模型连接主要包括焊点、焊缝、螺栓与铆钉连接，这些连接部位也是最容易发生疲劳破坏的地方，所以这些连接部件要特别细节的处理，以达到疲劳分析的标准。今天我想和大家分享一些我在用Femfat 做整车疲劳耐久分析的一些经验，如有不到位，欢迎补充和交流。

1、板金零件必须为壳单元；

2、板金零件生成的壳单元必须在中心面上（偏移确定前一定要检查一下单元质量）；

3、单元之间不允许交叉；

4、必须详细定义单元属性；

5、必须遵循以下单位：长度：mm 、时间：s 、质量：T 、力：N；

6、每个零件必须有自己单一的编码；

7、文件名：L41-XXXXXXX-T96-DL510 车型－零件号－厚度－材料

8、出现未定义零件号的零件，采用车型+partxxx+料厚+材料,xxx为编号(001\002\.......)。用于新增零件。

9、对于实体采用车型+零件号+S+材料或采用车型+partxxx+S+材料

10、对于底盘未给零件号的零件命名： XXX-XXXXXXX-1-材料

11、做到一个零件名下只有一个零件，对称件及通用件必须分开。

12、在Hypermesh 中零件的装配关系严格按照车身装配进行（与CATIA 相同）

13、板金零件单元的基本长度为10㎜；

14、板金零件单元类型为：QUAD4 和TRIA3 （其中TRIA3在模型中小于10%）

15、模型中零件不允许有穿透现象，注意：

• 进行穿透调整时，不允许运用自动调整
• 如果穿透数值比较大，调整时尽量将同一面上的单元全部选择
• 穿透调整方向应全面考虑零件在整车的位置，尽量减少二次调整

16、处理单元时不允许出现下列情况；

17、零件翻边处理如下：

翻边（蓝色）单元厚度＝2×外板（红色）+1×内板 （绿色）18、清理几何模型时，倒角处理应遵循下列原则：

1. R<5㎜，原则上不用考虑；
2. R≥5㎜，倒角处最少有一排单元（注：对于相邻零件的倒角应该采用相同的数目处理）

19、在零件的焊接边缘区域应该注意以下几点：

1. 焊接边区域最少保证有两排单元；
2. 保持焊接区域单元形状，尽量保证其逼真和防止大的变形；

20、对于直径小于5mm的定位孔可以去除，直径在5mm以上的孔，采用扩孔进行处理，节点数最少为6节点。

21、在完成零件建模后，对于相同材料的零件建立一个set集。（名称为：set-mat）

22、对于一维梁单元，PID号单独处理。

二、焊点链接的处理

1、焊点单元为：CBAR 或CBEAM

2、焊点单元的连接点放在已建立好，名为300的局部坐标系中，图5

3、焊接时，上下单元节点必须对正

4、可以基于单元网格的节点或单元平面内的节点（注意二者分析方法的选择）

5、焊点生成前，单元不允许出现图6、7、8、9现象

6、焊点生成后注意周边焊接单元质量的控制，禁止移动焊点生成的区域，见下图10：

三、焊缝链接的处理

四、螺栓与链接的处理

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