本發(fā)明實施例涉及可靠性分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于有限元法的抗凹性分析方法及裝置。

背景技術(shù)：

抗凹陷性能(簡稱抗凹性)是指車身外表零件抵抗外加負(fù)荷在其表面產(chǎn)生壓痕的能力。經(jīng)濟(jì)型車輛的外覆蓋件容易發(fā)生抗凹性不足問題，其直觀表現(xiàn)為車身外表面質(zhì)地發(fā)軟，影響用戶感受，并且車身外表面易在外力作用下產(chǎn)生壓痕，影響外觀且易損傷銹蝕。有限元技術(shù)是預(yù)測和優(yōu)化抗凹性的重要工具，利用有限元法，在車型開發(fā)的早期即可識別出外覆蓋的抗凹性能薄弱部位并給出優(yōu)化方向。

抗凹性有限元分析首先需要確定零件有限元模型上的加載點(diǎn)，然后在加載點(diǎn)建立壓頭模型進(jìn)行接觸分析。因為進(jìn)行一次抗凹性分析的建模工作量較大，其非線性求解也需要消耗較多機(jī)時，所以通常每一個外覆蓋件只能選取5-10個加載點(diǎn)進(jìn)行分析。加載點(diǎn)的選取通常是依據(jù)工程人員的經(jīng)驗，采用的是均布壓強(qiáng)法和均布體積力法，即對外覆蓋件施加均布壓強(qiáng)或均布體積力然后找出位移較大的區(qū)域。然而，這種方法所篩選出的薄弱點(diǎn)并不能保證覆蓋整個零件表面抗凹性能最差的區(qū)域，導(dǎo)致分析結(jié)論和優(yōu)化方案有可能發(fā)生誤差。另一方面，在輕量化設(shè)計中，抗凹性實際與輕量化為一對矛盾，采用現(xiàn)有的抗凹性有限元分析方法(例如均布壓強(qiáng)法和均布體積力法)獲得結(jié)果后，只能在薄弱部位采取大面積貼膠片等方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，降低輕量化設(shè)計的實際效果。

在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的對外覆蓋件的抗凹性分析方法不能精準(zhǔn)的識別出外覆蓋件上的薄弱點(diǎn)，導(dǎo)致只能在薄弱部位采取大面積貼膠片等方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，這降低輕量化設(shè)計的實際效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種基于有限元法的抗凹性分析方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中對外覆蓋件的抗凹性分析方法不能精準(zhǔn)的識別出外覆蓋件上的薄弱點(diǎn)，導(dǎo)致只能在薄弱部位采取大面積貼膠片等方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，降低輕量化設(shè)計的實際效果的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種基于有限元法的抗凹性分析方法，包括：

獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；

在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；

并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；

針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

可選地，所述在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移包括：

在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，使得每一試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的距離為預(yù)設(shè)距離；

針對每一試探點(diǎn)，施加所述第一法向載荷，采用線性有限元分析法分析每一試探點(diǎn)在所述第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移。

可選地，所述針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格包括：

針對每一加載點(diǎn)，建立壓頭模型和接觸關(guān)系，在每一加載點(diǎn)的壓頭處施加第二法向載荷，采用非線性有限元分析法分析加載點(diǎn)在第二法向載荷作用下產(chǎn)生的法向位移，并獲取第二法向載荷隨加載點(diǎn)的法向位移的變化曲線，作為加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線；

根據(jù)剛度曲線中的加載曲線的斜率、由剛度曲線中的加載曲線和卸載曲線確定的卸載后的殘余變形以及加載曲線是否存在失穩(wěn)區(qū)間分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

可選地，所述根據(jù)剛度曲線中的加載曲線的斜率、由剛度曲線中的加載曲線和卸載曲線確定的卸載后的殘余變形以及加載曲線是否存在失穩(wěn)區(qū)間分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格包括：

若判定剛度曲線中的加載曲線的斜率小于預(yù)設(shè)斜率、第二法向載荷為零時，加載曲線和卸載曲線的橫坐標(biāo)差值的絕對值小于預(yù)設(shè)殘余變形，且加載曲線中不存在失穩(wěn)區(qū)間，則判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性合格，否則，判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性不合格。

可選地，所述加載點(diǎn)的總個數(shù)根據(jù)所述受力面的尺寸確定。

本發(fā)明實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法，在要進(jìn)行抗凹性分析的受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，這些試探點(diǎn)遍布在受力面上，通過對每個試探點(diǎn)加載預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷，判斷在第一法向載荷作用下，試探點(diǎn)發(fā)生的最大法向位移，選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的試探點(diǎn)作為加載點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)的定位到受力面上抗凹性最薄弱的點(diǎn)作為加載點(diǎn)。通過有限元法對加載點(diǎn)進(jìn)行分析，得到各個加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，通過剛度曲線分析出加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。由于本方法中的加載點(diǎn)是受力面中的抗凹性薄弱的點(diǎn)，在輕量化設(shè)計中，只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)即可，而不需要大面積貼膠片，有利于輕量化設(shè)計。采用本發(fā)明實施例提供的有限元法的抗凹性分析方法對車輛的外覆蓋件的抗凹性進(jìn)行分析，能夠精準(zhǔn)的識別出外覆蓋件上的薄弱點(diǎn)，而且在輕量化設(shè)計中只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，有利于車輛的輕量化設(shè)計。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基于有限元法的抗凹性分析裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；

分析模塊，用于在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；

選取模塊，用于并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；

處理模塊，用于針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

可選地，所述分析模塊包括：

設(shè)置單元，用于在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，使得每一試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的距離為預(yù)設(shè)距離；

分析單元，用于針對每一試探點(diǎn)，施加所述第一法向載荷，采用線性有限元分析法分析每一試探點(diǎn)在所述第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移。

可選地，所述處理模塊包括：

處理單元，用于針對每一加載點(diǎn)，建立壓頭模型和接觸關(guān)系，在每一加載點(diǎn)的壓頭處施加第二法向載荷，采用非線性有限元分析法分析加載點(diǎn)在第二法向載荷作用下產(chǎn)生的法向位移，并獲取第二法向載荷隨加載點(diǎn)的法向位移的變化曲線，作為加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線；

判斷單元，用于根據(jù)剛度曲線中的加載曲線的斜率、由剛度曲線中的加載曲線和卸載曲線確定的卸載后的殘余變形以及加載曲線是否存在失穩(wěn)區(qū)間分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

可選地，所述判斷單元還用于若判定剛度曲線中的加載曲線的斜率小于預(yù)設(shè)斜率、第二法向載荷為零時，加載曲線和卸載曲線的橫坐標(biāo)差值的絕對值小于預(yù)設(shè)殘余變形，且加載曲線中不存在失穩(wěn)區(qū)間，則判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性合格，否則，判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性不合格。

可選地，所述加載點(diǎn)的總個數(shù)根據(jù)所述受力面的尺寸確定。

本發(fā)明實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置，獲取模塊獲取欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面后，分析模塊在要進(jìn)行抗凹性分析的受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，這些試探點(diǎn)遍布在受力面上，選取模塊通過對每個試探點(diǎn)加載預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷，判斷在第一法向載荷作用下，試探點(diǎn)發(fā)生的最大法向位移，選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的試探點(diǎn)作為加載點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)的定位到受力面上抗凹性最薄弱的點(diǎn)作為加載點(diǎn)。處理模塊通過有限元法對加載點(diǎn)進(jìn)行分析，得到各個加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，通過剛度曲線分析出加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。由于本裝置中的加載點(diǎn)是受力面中的抗凹性薄弱的點(diǎn)，在輕量化設(shè)計中，只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)即可，而不需要大面積貼膠片，有利于輕量化設(shè)計。采用本發(fā)明實施例提供的有限元法的抗凹性分析裝置對車輛的外覆蓋件的抗凹性進(jìn)行分析，能夠精準(zhǔn)的識別出外覆蓋件上的薄弱點(diǎn)，而且在輕量化設(shè)計中只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，有利于車輛的輕量化設(shè)計。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明另一實施例提供的汽車的前罩外板上試探點(diǎn)選取的示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的對汽車的前罩外板上的試探點(diǎn)施加第一法向載荷的示意圖；

圖5為本發(fā)明另一實施例提供的對汽車的前罩外板上的加載點(diǎn)加載第二法向載荷的示意圖；

圖6為本發(fā)明另一實施例提供的汽車的前罩外板上的加載點(diǎn)的加載曲線圖；

圖7為本發(fā)明另一實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為本發(fā)明另一實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖9為本發(fā)明另一實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置的電子設(shè)備的實體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1示出了本實施例的基于有限元法的抗凹性分析方法的流程示意圖，該方法包括：

S1：獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；

S2：在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；

S3：并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；

S4：針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

需要說明的是，本實施例中的待檢測工件指的是需要進(jìn)行抗凹性分析的零部件或者產(chǎn)品，例如，車輛的外覆蓋件、車輛的頂蓋或者車輛的門。由于待檢測工件的受力面通常會受到?jīng)_擊力、壓力等，為了了解產(chǎn)品對這些外力的抵抗力，通常需要對產(chǎn)品上的待檢測工件中容易受到這些外力作用的面，也就是受力面，進(jìn)行抗凹性分析，例如，對車輛的外覆蓋件進(jìn)行抗凹性分析，以了解車輛的外覆蓋件對外力的抵抗能力，從而了解整個車輛的性能。

試探點(diǎn)是受力面上選取的若干個點(diǎn)，通常密集地分布在受力面上，例如，每個試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的距離控制在在50-80mm，以使得通過對試探點(diǎn)進(jìn)行檢驗，能夠找到受力面上的承受外力能力最薄弱的點(diǎn)，作為加載點(diǎn)。需要說明的是，第一法向載荷是作用在試探點(diǎn)上的載荷力，方向垂直于過試探點(diǎn)且和受力面相切的平面。最大法向位移是試探點(diǎn)在第一載荷作用下，沿著第一載荷方向上的發(fā)生的位移的最大值。

本實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析方法，在要進(jìn)行抗凹性分析的受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，這些試探點(diǎn)遍布在受力面上，通過對每個試探點(diǎn)加載預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷，判斷在第一法向載荷作用下，試探點(diǎn)發(fā)生的最大法向位移，選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的試探點(diǎn)作為加載點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)的定位到受力面上抗凹性最薄弱的點(diǎn)作為加載點(diǎn)。通過有限元法對加載點(diǎn)進(jìn)行分析，得到各個加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，通過剛度曲線分析出加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。由于本方法中的加載點(diǎn)是受力面中的抗凹性薄弱的點(diǎn)，在輕量化設(shè)計中，只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)即可，而不需要大面積貼膠片，有利于輕量化設(shè)計。采用本實施例提供的有限元法的抗凹性分析方法對車輛的外覆蓋件的抗凹性進(jìn)行分析，能夠精準(zhǔn)的識別出外覆蓋件上的薄弱點(diǎn)，而且在輕量化設(shè)計中只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，有利于車輛的輕量化設(shè)計。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，如圖2所示，本實施例包括：

S1：獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；

S21：在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，使得每一試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的距離為預(yù)設(shè)距離；

S22：針對每一試探點(diǎn)，施加所述第一法向載荷，采用線性有限元分析法分析每一試探點(diǎn)在所述第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；

S3：并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；

S4：針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

本實施例提供的方法中，步驟S1、S3和S4分別和以上實施例中的步驟S1、S3和S4相同，不同的是本實施例中從受力面中分析各個試探點(diǎn)承受外力的能力采用了步驟S21和步驟S22。

具體來說，本實施例中，試探點(diǎn)需要遍布于受力面，以便能夠通過對試探點(diǎn)的檢測找到受力面上的薄弱點(diǎn)，通常需要使得各個試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)的距離保持為預(yù)設(shè)距離，預(yù)設(shè)距離優(yōu)選為50-80mm。在相同大小的第一方向載荷作用下，發(fā)生的最大法向位移越大，則承受力的能力越薄弱。

作為具體的示例，本實施例對汽車前罩外板進(jìn)行抗凹性分析，在有限元前處理軟件中建立汽車前罩外板有限元模型，在前罩外板(也就是受力面)上選取試探點(diǎn)，使得每個試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的間距為80mm。當(dāng)然，選取試探點(diǎn)的過程中，可以根據(jù)前罩外板在實際應(yīng)用中的固定外置和受力特征，避開用于固定前罩外板的安裝位置以及前罩外板的邊緣區(qū)域(按照經(jīng)驗，前罩外板的邊緣區(qū)域不是抗凹性薄弱的部位)。圖3是在前罩外板301上的設(shè)置的試探點(diǎn)302的分布圖，本實施例中的前罩外板上共設(shè)置了149個試探點(diǎn)302。然后，如圖4所示，在有限元前處理軟件中，針對每個試探點(diǎn)302，分別施加100N大小的法向載荷。約束前罩鎖扣401和鉸鏈螺栓孔402，建立線性有限元分析步。一共建立149個分析步，可理解的是，該操作可采用批處理方式完成。

建立了分析步后，提交求解，即可得到每個試探點(diǎn)的最大法向位移。因為是線性求解，且每個分析步都是相同的約束條件，僅載荷加載位置和方向不同，所以有限元總體剛度陣只集成和分解一次就能求解全部149個分析步，所需計算時間也較短。

可理解的是，為了找到這149個試探點(diǎn)中的薄弱點(diǎn)，可以設(shè)置一個預(yù)設(shè)位移，將最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的試探點(diǎn)作為加載點(diǎn)，當(dāng)然也可以采用排序的方式找到最大法向位移最大的幾個試探點(diǎn)作為加載點(diǎn)。例如，從以上得到的結(jié)果文件中提取出各試探點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)編號和法向位移，導(dǎo)入Excel。在Excel中按照法向位移從大到小排序，找出前罩外板上法向位移最大的10個試探點(diǎn)，作為壓頭接觸分析的加載點(diǎn)。按這種方法篩選出的10個加載點(diǎn)通?？梢院w前罩外板最薄弱的部位。

本實施例提供了一種在受力面上設(shè)置試探點(diǎn)的方法以及從試探點(diǎn)中選取加載點(diǎn)的方法，由于試探點(diǎn)遍布于整個受力面，且各個試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的距離較近，所以通過試探點(diǎn)的檢測能夠精準(zhǔn)地找到受力面上的薄弱點(diǎn)。

在以上各個實施例的基礎(chǔ)上，本實施例提供的方法中，所述步驟S4包括：

針對每一加載點(diǎn)，建立壓頭模型和接觸關(guān)系，在每一加載點(diǎn)的壓頭處施加第二法向載荷，采用非線性有限元分析法分析加載點(diǎn)在第二法向載荷作用下產(chǎn)生的法向位移，并獲取第二法向載荷隨加載點(diǎn)的法向位移的變化曲線，作為加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線；

根據(jù)剛度曲線中的加載曲線的斜率、由剛度曲線中的加載曲線和卸載曲線確定的卸載后的殘余變形以及加載曲線是否存在失穩(wěn)區(qū)間分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

具體地，所述根據(jù)剛度曲線中的加載曲線的斜率、由剛度曲線中的加載曲線和卸載曲線確定的卸載后的殘余變形以及加載曲線是否存在失穩(wěn)區(qū)間分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格包括：

若判定剛度曲線中的加載曲線的斜率小于預(yù)設(shè)斜率、第二法向載荷為零時，加載曲線和卸載曲線的橫坐標(biāo)差值的絕對值小于預(yù)設(shè)殘余變形，且加載曲線中不存在失穩(wěn)區(qū)間，則判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性合格，否則，判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性不合格。

進(jìn)一步地，所述加載點(diǎn)的總個數(shù)根據(jù)所述受力面的尺寸確定。

需要說明的是，第二法向載荷是作用在加載點(diǎn)上的載荷力，方向垂直于過加載點(diǎn)且和受力面相切的平面。針對每一個加載點(diǎn)，通過有限元分析得到該加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，通過剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格，只有當(dāng)選取的所有加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性合格后，整個待檢測工件上的受力面的抗凹性才合格。

剛度曲線指的是在有限元分析過程中，加載在加載點(diǎn)上的第二載荷隨著加載點(diǎn)法向位移的變化曲線。剛度曲線包括加載曲線和卸載曲線。失穩(wěn)區(qū)間指的是加載曲線上出現(xiàn)的斜率突然增大的區(qū)間，在該區(qū)間中，在第二載荷的增加速度不變的情況下，加載點(diǎn)的法向位移突然增大。為了能夠?qū)κ芰γ娴目拱夹赃M(jìn)行全面的評價，受力面越大，加載點(diǎn)的總個數(shù)越多。

例如，對汽車的前罩外板上選取的加載點(diǎn)進(jìn)行抗凹性分析，如圖5所示，對各個加載點(diǎn)分別建立壓頭模型，建立壓頭和前罩外板間的接觸關(guān)系。約束前罩鎖扣401和鉸鏈螺栓孔402，對壓頭施加法向力，從0逐步增加至100N再卸載至0N，建立非線性分析步，完成各種分析參數(shù)的設(shè)置。然后進(jìn)行非線性有限元求解，得到壓頭法向力(第二法向載荷)隨壓頭法向位移(加載點(diǎn)的法向位移)的變化曲線，即外板上該加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，如圖6所示。圖6示出了該前罩外板上的一個加載點(diǎn)的加載曲線，有圖6可以看出，該加載曲線平穩(wěn)過渡，沒有發(fā)生突變的區(qū)間，也就是說，在對加載點(diǎn)施加一定的載荷時，加載點(diǎn)產(chǎn)生發(fā)生過大的法向位移，也就是說沒有產(chǎn)生過大的變形。該加載曲線中也沒有斜率突然增大的區(qū)間，說明該加載曲線中也不存在失穩(wěn)區(qū)間。另外，結(jié)合卸載曲線，還可以查看卸載后的殘余變形量。如果當(dāng)?shù)诙ㄏ蜉d荷為零時，若加載曲線和卸載曲線的橫坐標(biāo)差值的絕對值小于預(yù)設(shè)殘余變形，說明殘余變形小于預(yù)設(shè)殘余變形，加載點(diǎn)所在區(qū)域沒有明顯壓痕出現(xiàn)。當(dāng)加載點(diǎn)所在區(qū)域同時滿足加載曲線的斜率小于預(yù)設(shè)斜率、第二法向載荷為零時，加載曲線和卸載曲線的橫坐標(biāo)差值的絕對值小于預(yù)設(shè)殘余變形、加載曲線中不存在失穩(wěn)區(qū)間時，可以判定該加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性合格。當(dāng)前罩外板上所有的加載點(diǎn)上的抗凹性均合格時，判定該前罩外板的抗凹性合格。

圖7示出了本實施例的基于有限元法的抗凹性分析裝置700結(jié)構(gòu)示意圖，包括獲取模塊701、分析模塊702、選取模塊703和處理模塊704，其中，

獲取模塊701，用于獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；

分析模塊702，用于在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；

選取模塊703，用于并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；

處理模塊704，用于針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

本實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置700適用于以上實施例對應(yīng)的基于有限元法的抗凹性分析方法，在此不再贅述。

本實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置700，獲取模塊701獲取欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面后，分析模塊702在要進(jìn)行抗凹性分析的受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，這些試探點(diǎn)遍布在受力面上，選取模塊703通過對每個試探點(diǎn)加載預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷，判斷在第一法向載荷作用下，試探點(diǎn)發(fā)生的最大法向位移，選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的試探點(diǎn)作為加載點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)的定位到受力面上抗凹性最薄弱的點(diǎn)作為加載點(diǎn)。處理模塊704通過有限元法對加載點(diǎn)進(jìn)行分析，得到各個加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，通過剛度曲線分析出加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。由于本裝置中的加載點(diǎn)是受力面中的抗凹性薄弱的點(diǎn)，在輕量化設(shè)計中，只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)即可，而不需要大面積貼膠片，有利于輕量化設(shè)計。采用本實施例提供的有限元法的抗凹性分析裝置對車輛的外覆蓋件的抗凹性進(jìn)行分析，能夠精準(zhǔn)的識別出外覆蓋件上的薄弱點(diǎn)，而且在輕量化設(shè)計中只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，有利于車輛的輕量化設(shè)計。

進(jìn)一步地，如圖8所示，本實施例中提供的有限元法的抗凹性分析裝置700中包含的獲取模塊701、選取模塊703和處理模塊704分別與上述實施例中的獲取模塊701、選取模塊703和處理模塊704相同的，不同的是，本實施例中的分析模塊702包括設(shè)置單元801和分析單元802，其中：

設(shè)置單元801，用于在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，使得每一試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的距離為預(yù)設(shè)距離；

分析單元802，用于針對每一試探點(diǎn)，施加所述第一法向載荷，采用線性有限元分析法分析每一試探點(diǎn)在所述第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移。

本實施例中的設(shè)置單元801在受力面上設(shè)置試探點(diǎn)，由于試探點(diǎn)遍布于整個受力面，且各個試探點(diǎn)和與其相鄰的試探點(diǎn)之間的距離較近，所以通過試探點(diǎn)的檢測能夠精準(zhǔn)地找到受力面上的薄弱點(diǎn)。分析單元802對每一個試探點(diǎn)加載第一法向載荷，分析出每一試探點(diǎn)在第一法向載荷作用下的最大法向位移，為加載點(diǎn)的選取提供了依據(jù)。

進(jìn)一步地，所述處理模塊包括：

處理單元，用于針對每一加載點(diǎn)，建立壓頭模型和接觸關(guān)系，在每一加載點(diǎn)的壓頭處施加第二法向載荷，采用非線性有限元分析法分析加載點(diǎn)在第二法向載荷作用下產(chǎn)生的法向位移，并獲取第二法向載荷隨加載點(diǎn)的法向位移的變化曲線，作為加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線；

判斷單元，用于根據(jù)剛度曲線中的加載曲線的斜率、由剛度曲線中的加載曲線和卸載曲線確定的卸載后的殘余變形以及加載曲線是否存在失穩(wěn)區(qū)間分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

具體地，所述判斷單元還用于若判定剛度曲線中的加載曲線的斜率小于預(yù)設(shè)斜率、第二法向載荷為零時，加載曲線和卸載曲線的橫坐標(biāo)差值的絕對值小于預(yù)設(shè)殘余變形，且加載曲線中不存在失穩(wěn)區(qū)間，則判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性合格，否則，判定加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性不合格。

進(jìn)一步地，所述加載點(diǎn)的總個數(shù)根據(jù)所述受力面的尺寸確定。

采用本實施例提供的有限元法的抗凹性分析裝置對車輛的外覆蓋件的抗凹性進(jìn)行分析，能夠精準(zhǔn)的識別出外覆蓋件上的薄弱點(diǎn)，而且在輕量化設(shè)計中只需要在加載點(diǎn)處貼膠片進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，有利于車輛的輕量化設(shè)計。

上述實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置的原理和技術(shù)效果與對應(yīng)的方法實施例相同，在此不再贅述。

圖9示出了本發(fā)明實施例提供的基于有限元法的抗凹性分析裝置的電子設(shè)備的實體結(jié)構(gòu)示意圖，該電子設(shè)備包括：處理器(processor)901、存儲器(memory)902、通信接口(Communications Interface)903和總線904，其中，處理器901，存儲器902，通信接口903，通過總線904完成相互間的通信。通信接口903可以用于該基于有限元法的抗凹性分析裝置的電子設(shè)備和其它電子設(shè)備之間的信息傳輸。

所述處理器901用于調(diào)用所述存儲器902中的程序指令，以執(zhí)行上述各基于有限元法的抗凹性分析裝置所對應(yīng)的方法實施例所提供的方法，例如包括：S1：獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；S2：在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；S3：并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；S4：針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

本實施例公開一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲在非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序包括程序指令，當(dāng)所述程序指令被計算機(jī)執(zhí)行時，計算機(jī)能夠執(zhí)行上述各方法實施例所提供的方法，例如包括：S1：獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；S2：在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；S3：并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；S4：針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

本實施例提供一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲計算機(jī)指令，所述計算機(jī)指令使所述計算機(jī)執(zhí)行上述各方法實施例所提供的方法，例如包括：S1：獲取待檢測工件上欲進(jìn)行抗凹性分析的受力面；S2：在所述受力面上選取預(yù)設(shè)數(shù)量的試探點(diǎn)，分析每一試探點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的第一法向載荷作用下產(chǎn)生的最大法向位移；S3：并選取最大法向位移大于預(yù)設(shè)位移的至少一個試探點(diǎn)，作為加載點(diǎn)；S4：針對每一加載點(diǎn)，分析得到加載點(diǎn)所在區(qū)域的剛度曲線，根據(jù)剛度曲線分析加載點(diǎn)所在區(qū)域的抗凹性是否合格。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。