高效生成大量点焊壳体面装配网格的实例

汽车车身制造的一个特点是带有大量点焊。这种方法也同样适用于带有大量铆点的曲面装配，如飞机机身的长桁和机身蒙皮之间，或者火箭的筒体和内部起加强作用的长桁之间，都有非常多的铆钉来连接。快速生成此类网格对CAE在车身设计和飞机机身的早期设计中的应用有很大的作用。

快速生成这类网格的一个重要思想是把两个曲面之间具有同样特征的点连接归纳成一个集合，在CATIA里称为几何集（Geometric Set，GS）的特征下面（见图2-12）。

下一步是对两块板之间具有同样特性的所有点焊用这个只含焊点的几何集来建立点连接（见图2-13）。

点焊常用刚性梁来表征刚的连接，而用刚性梁加弹簧等来代表有柔性的点连接，如汽车车身板材之间常用乳香胶（Mastic）连接。如果要在焊点处生成协调的网格，需要在两块板上对应于焊点的位置生成节点。此时，需要在生成曲面网格时，在焊点加以约束强制网格划分器而生成节点。此操作当然可以通过对每个点来进行，但在点数目很多时会很烦琐（汽车全车身内外板之间大约有数千个点焊），在CATIA里可以利用已定义的点连接，仅用一个操作即可定义数目众多的点焊连接（见图2-14）。

图2-12 两块板之间具有同样特性、表征点焊的点全部放在一个几何集（GS）下面

网格划分的最后步骤是选择合适的连接关系，完成全部网格（见图2-15）。

图2-13 选择上面的GS对两块板之间具有同样特性的所有点焊定义一个点连接

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图2-14 在焊点处生成协调的网格

图2-15 选择合适的连接关系完成点焊连接的网格

点焊连接用的网格生成可总结出如下几个要点。

1）将两块板之间具有同样特性、表征点焊的点全部放在一个几何集（GS）下。

2）选择上面的GS对两块板之间具有同样特性的所有点焊定义一个点连接。

3）要在焊点处生成协调的网格，可以利用已定义的点连接，仅用一个操作就可以定义数目众多的点焊连接

4）根据需要选择合适的连接关系定义点焊。

焊接连接关系在汽车设计中起着非常重要的作用，在设计时有专门用来定义焊接的工具，如在CATIA里，有ABF（Automotive BiW Fastener）。如果焊接的定义已经用ABF做好，在分析时即可直接用该定义来作分析，而不必在CAE里重新定义焊接连接。另外，还需强调的一点是，用上述方法模拟点焊，可减轻工作负荷，提高效率。同时，如果焊点的位置和数目有变化，也不必重新定义和划分网格，因为网格是自动追随设计变更的，只需在设计变更时，更新一下网格即可。如果不是点焊而是铆钉连接，也同样可以用上述方法来定义。