CWELD焊点类型有限元结构刚度分析
2021-05-17刘玉敏承姿辛
汽车实用技术 2021年8期
刘玉敏,承姿辛
(漯河职业技术学院,河南 漯河 462000)
关键字:CWELD焊点;弯曲刚度;扭转刚度
引言
电阻点焊是将电流通过焊件表面接触处产生的电阻热作为热源,将焊件局部区域加热使其融化,同时对焊件加压进行焊接的方式。电阻点焊具有焊接时不需要填充金属,生产效率高,焊接处变形小,易于实现自动化等优点,被广泛应用于汽车行业中。常见的电阻点焊有缝焊、凸焊、点焊、对焊等。
MSC.NASTRAN是一个具有高度可靠性、功能齐全、适用面极高的结构分析软件,常用其进行白车身结构疲劳耐久分析,NASTRAN CWELD是一种比较常见的焊点模拟方式。本文针对这种焊点类型,对简单的薄壁梁结构进行弯曲刚度和扭转刚度分析计算,找出焊点的最优模拟方式,为结构有限元仿真分析中焊点的模拟方法提供参考。
1 焊点类型介绍
CWELD焊点:在2000年MSC.Software公司的技术大会上,FANG提出了一种CWELD焊点模型[1],该模型主要由一个特殊的剪弹性梁单元构成,该单元有12个自由度及2个节点。每个节点的6个自由度与对应的每个壳单元每个节点的3个平动自由度按照Krichoff壳理论的约束进行联结[2-3],将上下两层单元联结在一起,共形成12个约束方程。此外CWELD焊点类型单元不需要上下两个焊接面的网格节点对齐,共存在三种连接形式:“点-面”连接、“点-点”连接、“面-面”连接,其中“面-面”连接是被应用最广泛的连接形式,因此选取这种比较常见的焊点连接方式进行研究。本文基于NASTRAN分析软件中的NASTRAN CWELD焊点类型进行研究,将焊点连接形式设置为Eleset,该焊点的具体表征形式如图1所示。……
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