[发明专利]用于CAE仿真分析的复杂型面汽车声学部件的厚度统计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种统计计算方法，尤其是一种利用三维CAD软件中曲面距离检测工具快速统计计算复杂型面汽车声学部件厚度百分比的方法，属于汽车声学部件采用统计能量（SEA）法进行声学性能CAE仿真分析的技术领域。

背景技术

在采用统计能量法对声学部件的吸音、隔音性能进行CAE(计算机辅助工程)仿真分析时，都需要统计声学部件的厚度百分比分布：从5mm开始，到产品的最大厚度，如35mm，中间以5mm为间隔，分别计算每种厚度在产品中对应的总面积与整个产品面积的比值。其中每个厚度在统计时所允许的偏差为±2.5mm，以10mm为例，在统计时将厚度在 7.5mm≤t<12.5mm范围内的区域全部记为10mm厚度的面积内。

传统的统计方法为：1）、以100mm×100mm为一方块，对整个产品进行分区（如图5）；2）、逐个统计每个方块内产品的各厚度所占的面积；3）、把同一厚度在所有区域中的面积相加起来；4）、把各厚度的总面积除以产品的总面积。在这个过程中，首先需把100mm×100mm的方块继续分割成更小的方块（如图6，图7），如20mm×20mm，然后再手工测量每一个20mm×20mm方块内的产品的厚度（如图7），填入一个与产品分区图相同的方格图中，最后手工统计计算每个厚度所占用的方块数，计算出各厚度的百分比分布情况。用这种方法非常耗时，要完成一个汽车前围隔音垫厚度的统计，需要花费40h 以上的时间，且不同的人员，由于测量手法的差异，统计的结果也会出现很大的差异，导致在后期进行声学性能计算时，计算结果的准确性很难得到保证。

因此，制定出一种效率高、准确性高、可靠性高的复杂型面声学部件厚度百分比的统计方法，对于成功的实施汽车零部件的声学性能CAE仿真分析具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种统计复杂型面声学部件厚度百分比的方法。其操作方便，提高了工作效率，适应范围广，统计结果不会因人而异，从而保证了声学CAE仿真分析结果的准确性。本发明采用的技术方案是：

一种用于CAE仿真分析的复杂型面汽车声学部件的厚度统计方法，包括如下步骤：

a、启动3D图形处理软件CATIA，打开需要进行厚度百分比统计的声学部件CAD模型文件；

b、提取与厚度测量相关的声学部件的两个相对的表面，称为A、B面；将厚度的测量转化为对A、B两个表面之间距离的测量；

c、在CATIA软件中对A、B面进行分区处理，分区的原则为：单个分割区域内厚度方向相同或者曲率变化一致；并且使得计算的厚度方向与实际厚度方向相同；

d、建立一份Excel文件，行值为厚度值，列值为步骤c)中的分区编号；

e、在CATIA软件的曲面距离统计工具中，制定厚度测量方向的原则：                                                对于厚度方向相同的连续区域，将厚度方向作为自定义测量方向，自定义方向的起点面为起始面，终点面为终止面；对于上下平行的面的区域，使用“法线方向”测量；

f、将CATIA软件切换到自由曲面设计模块环境，调用软件中的曲面距离测量分析工具；设定一个距离统计步长值，然后按照c）中的分区与e）中确定的各区域测量方向进行逐步统计分析；

g、执行距离分析计算，分析出各个距离统计点在每个分区内的面积占比，以及各分区面的面积，把软件自动计算的结果记录到步骤d）建立的表格中；

h、按照步骤e)和f)的方法分别完成所有步骤c）中分区的各对应面之间距离及面积的统计，并把所有的结果记录到步骤d)建立的表格中；

i、利用Excel的自动求和功能及设定一个除法公式，即可迅速完成厚度百分比的统计。

进一步地，所述步骤a）中打开的CAD模型文件为.iges或.step格式或.CATPart格式，当模型文件为.model格式时，采用复制，粘贴的方法，将打开的.model格式的模型文件中的数据信息拷贝到采用CATIA软件新建的.CATPart格式文件中，将.model格式的文件转化为. CATPart格式。

进一步地，所述步骤b)中，与车体钣金贴合的面为B面，另外的一个面为A面。

进一步地，所述步骤c)具体为：分割部件中相对应的复杂型面，并命名为并命名为A2，A3，A4，…An；B2，B3，B4，…Bn，使分割的单个区域内满足厚度方向相同或者曲率变化一致；直至余下的面全部为上下对应的较大面积的平整面，命名为A1与B1。