hypermesh第一讲-建立焊点

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1、Hypermesh中cweld、acm、fastener焊点建立1.车身焊点作用及技术要求1.1焊点作用焊接是汽车冲压件、铸造件、锻造件一种重要的链接方式，如点焊，缝焊。其中点焊在车身钣金件和部分底盘件链接中广为应用。它是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件有限接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核，达到金属结合的一种方法。它在整车动态或静态工况中承受着各个方向的拉应力、压应力、剪应力，因此对整车的安全可靠性有着重要的影响。1.2焊点技术要求焊点一般要求如下：1）焊点有足够的机械强度2）焊接可靠，保证导电性

2、能。3）焊点表面整齐、美观，如外观应光滑、清洁、均匀、对称、整齐、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。除上述要求，车身焊点还有直径、点距、抗剪强度等要求。点距是指相邻两焊点的中心距，与被焊金属的厚度、导电率、熔核大小及焊接层数。表1给出了几种材料焊点点距的最小极限值，在实际设计中可作为下限设计参考。对于车身焊点点距，其最小值为15-18mm，最大值为45-55mm，如低碳钢点焊点距在30-35mm，可以在局部位置采用锯齿型布置。表1.焊点的最小点距（板厚指被换板中较薄着，单位mm）点距板厚结构钢不锈钢及高温合金轻合金0.5108150.8121015

3、1.01210151.21412151.51412202.01614252.51816253.02018303.52220354.0242235表1.源于中国机械工程学会焊接学会编著《焊接手册（第1卷）-焊接方法及设备》对于车身焊点直径，其取值范围为4-8mm，一般焊点直径可取为6mm，关键焊点直径可取为7mm。表2给出四种钢材焊点直径的最小极限值，在实际设计中可作为下限设计参考。表2.焊点最小直径（板厚指被换板中较薄着，单位mm）注：表2源于傅积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》焊点失效以剪切破坏为主，其抗剪性能与其大小有直接关系，具体要求参见傅

4、积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》。焊点抗剪强度测量方式如下：图1.1抗剪强度测量示意图2.焊点单元基于焊点的重要性，在汽车CAE分析中，尤其在白车身相关分析中焊点的模拟尤为重要。Fastener（abaqus单元类型）单元、Cweld（nastran单元类型）单元和ACM单元是现在汽车行业应用最多也是广为认可的焊点模拟方法。下面以车身接头为例，介绍在hypermesh中如何建立这三种单元。2.1几何处理导入几何，抽中面（以壳模拟钣金件）后如图2.1所示。黄色为焊点几何，来自于CAD模型，用于焊点单元建立定位。图2.1接头几何示意图2.2部件属性

5、设置先定义部件属性，如图2.2所示，厚度定义在creat/edit里设置好，一定要设置厚度，否则在ACM焊点单元建立时会出现奇异（下文将会讲到）。属性定义好之后赋予相应的部件。也可以先画网格，再定义部件属性。图2.2部件属性定义图2.3赋予部件属性2.3网格划分先几何处理，然后根据部件尺寸和分析要求选择合适的尺寸划分网格。如图2.4所示，选择边长均值为6mm的四边形单元划分网格。图2.4接头的FE模型2.4cweld焊点单元建立nastran用户界面下，在1D板面点击connectors，如图2.5所示。图2.51D板面进入后点击spot，开始建立

6、cweld焊点，如图2.6所示图2.6spot窗口1)location。从location右侧的下拉菜单中选择用于焊点定位的参数。如果焊点几何点存在，可以直接用points定位；如果无几何点，但几何面存在，可以选择lines、nodelist、nodes；如果仅有网格，可以选择用nodes或nodelist来定位。此处选points，然后在操作界面中框选模型，图2.7中所见的高亮点。图2.7焊点几何点选择2)connectwhat点击contact右侧的comps，选择焊点连接的部件，被选中的部件会高亮显示，如图2.8所示。注意，当模型复杂时，可依

7、据连接件将焊点分类，放到不同的component中。图2.8连接件选择3)numlayersnumlayers用以设置点焊层数，根据实际情况从下拉菜单中选择对应的层数。此模型选择total2，如图2.8所示。4)tolerancetolerance用以设置容差，以便在components之间建立焊点，一般不小于连接件的中面间距。此处设置为2.0图2.9tolerance设置5)type点击type会出现焊点类型的窗口。此处选择cweld(GA-GBELEMID),如图2.10所示，选好后点击return返回。Type正下方的下拉菜单对建模没有影响，

8、接受dafaultpostscript选项。图2.10CWELD单元选择6)diameterdiameter设置焊点直径（