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模型建的越细，仿真精度是否就越高？
2018-05-12 11:12:47· 来源：误入CAE的程序员
Trim Body的建模中，前后塑料件包括车灯、前保险杠、栅格、轮罩、下挡板和后保险杠等，这些塑料件的建模均采用有限元网格模型，赋予材料属性，完成后，前段塑料件的上下模态为18.5Hz。这样建模考虑的比较全，建模的部件比较细，但真的对精度有提高作用么？
Trim Body的建模中，前后塑料件包括车灯、前保险杠、栅格、轮罩、下挡板和后保险杠等，这些塑料件的建模均采用有限元网格模型，赋予材料属性，完成后，前段塑料件的上下模态为18.5Hz。这样建模考虑的比较全，建模的部件比较细，但真的对精度有提高作用么？
以下做了两个验证模型，一个为前端塑料件采用划分网格，进行详细建模，另一个为简化建模方法，前后塑料件用rbe3+CONM2替代，为指代方便，分别把详细建模为case1，简化建模为case2。
case1：前段塑料件详细建模
case2：前段塑料件简化建模
下面，分别从模态、IPI、VTF方面来对比仿真精度
1.TB模态的影响
可以看到，影响较大的模态有TB扭转模态和前段横向弯曲模态，转向系统的上下模态也有一定的影响。
2.IPI的影响
选取几个激励点的IPI，如下：
悬置点Z向IPI
前副车架后排安装点Z向IPI
前减震器安装点Z向IPI
（以上IPI中红线为TEST, 蓝线为case1，绿线为case2）
在详细建模中（case1），各IPI（左右悬置Z向、前副车架后排安装点Z向和前减震器安装点）均在18.5Hz附近有峰值，实验曲线并未在该频率附近岀现峰值，与实验曲线有较大差异，该峰值即为前保险杠的Z向模态(18.5Hz)引起，建模方式改后，前保险杠的Z向模态不再存在，仿真结果曲线峰值也消失，与实验结果对标精度得到提升。
3.VTF传递函数影响
悬置到地板Z向响应的VTF传涵
悬置到座椅安装点Z向响应的VTF传涵
（以上VTF中红线为TEST, 蓝线为case1，绿线为case2）
修正前，前保险杠的Z向模态在18.5Hz附近造成多条Z向激励的峰值，修改后，该峰值消失，与实验对标精度提高。
4.总结
实际上，塑料件的成型较为复杂，例如前保险杠，为非等厚的各向异性材料，安装方式为卡扣比较难于模拟。本里中，前FR BMPR上下模态的仿真与实验结果相差巨大，CAE:16.5 HZ / TEST:29Hz。这样，在错误的部件模态结果下，势必会造成精度不高的传涵仿真结果。
所以，某些部件真的需要细化建模时候，真的需要考虑现有条件、状态能否保证建模的准确性，或者是否有足够的实验测试条件支撑你校调自己模型来保证准确性，否则，模型不是越细越精确了，而是越细越错！
以下做了两个验证模型，一个为前端塑料件采用划分网格，进行详细建模，另一个为简化建模方法，前后塑料件用rbe3+CONM2替代，为指代方便，分别把详细建模为case1，简化建模为case2。
case1：前段塑料件详细建模
case2：前段塑料件简化建模
下面，分别从模态、IPI、VTF方面来对比仿真精度
1.TB模态的影响
可以看到，影响较大的模态有TB扭转模态和前段横向弯曲模态，转向系统的上下模态也有一定的影响。
2.IPI的影响
选取几个激励点的IPI，如下：
悬置点Z向IPI
前副车架后排安装点Z向IPI
前减震器安装点Z向IPI
（以上IPI中红线为TEST, 蓝线为case1，绿线为case2）
在详细建模中（case1），各IPI（左右悬置Z向、前副车架后排安装点Z向和前减震器安装点）均在18.5Hz附近有峰值，实验曲线并未在该频率附近岀现峰值，与实验曲线有较大差异，该峰值即为前保险杠的Z向模态(18.5Hz)引起，建模方式改后，前保险杠的Z向模态不再存在，仿真结果曲线峰值也消失，与实验结果对标精度得到提升。
3.VTF传递函数影响
悬置到地板Z向响应的VTF传涵
悬置到座椅安装点Z向响应的VTF传涵
（以上VTF中红线为TEST, 蓝线为case1，绿线为case2）
修正前，前保险杠的Z向模态在18.5Hz附近造成多条Z向激励的峰值，修改后，该峰值消失，与实验对标精度提高。
4.总结
实际上，塑料件的成型较为复杂，例如前保险杠，为非等厚的各向异性材料，安装方式为卡扣比较难于模拟。本里中，前FR BMPR上下模态的仿真与实验结果相差巨大，CAE:16.5 HZ / TEST:29Hz。这样，在错误的部件模态结果下，势必会造成精度不高的传涵仿真结果。
所以，某些部件真的需要细化建模时候，真的需要考虑现有条件、状态能否保证建模的准确性，或者是否有足够的实验测试条件支撑你校调自己模型来保证准确性，否则，模型不是越细越精确了，而是越细越错！
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