汽车断面设计软件-SuperSection简介

SuperSection为薄壁梁断面静动态特性求解与优化设计软件，软件的主界面如图1所示，具有强大的图形显示功能，包括图形的平移、缩放以及视图的尺寸和颜色的修改等。

图1图形用户界面

此软件为用户提供六大功能：

（1）复杂断面薄壁梁断面形状设计

在此软件的绘图功能下，绘制断面主窗体，如图2。

图2 Sheet窗体

用户可以快速设计各种类型的断面形状，包括：

1.常规断面形状，如图3；

图3常规断面形状

2.多室断面形状，如开口、单室、双室、三室、四室，如图4和图5。

图4 5类断面形状

图5任意腔室断面形状

（2）与HyperMesh以及CATIA软件交互

实现了.igs和.stp几何文件以及HyperBeam的.csv文件的导入和导出，在此软件进行快速处理，以便后续的动态特性求解、灵敏度分析以及优化设计。

（3）断面几何特性与动态特性的快速求解

断面几何特性与动态特性的快速求解窗体，如图6。

图6断面静动态特性求解界面

静动态特性求解流程图，如图7。

图7静动态特性求解流程图

几何特性求解是自主开发的求解器，动态特性求解其前后处理是在此软件完成的，求解器是LS-DYNA软件，压溃特性、弯曲特性以及扭转特性，如图8、图9和图10。

图8轴向（x方向）压溃特性

图9y方向与z方向弯曲特性

图10轴向（x方向）扭转特性

（4）断面几何特性灵敏度分析

断面几何特性灵敏度分析软件界面如图11。几何特性灵敏度分析是关于节点坐标以及板厚，通过灵敏度分析方便对节点坐标以及板厚进行修改；

图11断面几何特性灵敏度分析界面

图12断面几何特性关于板厚的灵敏度信息报表

（5）断面几何特性灵敏度分析

断面几何特性灵敏度分析软件界面如图13。用户可以对设计的断面形状提出更高的性能要求，通过软件的优化模块来提高断面的静动态特性求解，并实现梁的轻量化，同时断面优化时考虑了基本的冲压约束，包括：冲压最小线段长度约束、冲压拔模角约束、冲压倒圆角半径约束和冲压装配约束，如图14至图17；断面形状优化案例，如图18。

图13断面静动态特性优化主界面

图14 冲压最小线段长度约束

图15 冲压拔模角约束

图16 冲压倒圆角半径约束

图17 冲压装配约束

图18断面形状优化案例

（6）断面数据库功能

数据库软件界面如图19，其包括350多种断面形状，涉及到车型包括：A0,A,B,SUV等。

图19断面数据库界面

汽车正向设计与轻量化团队

左文杰

吉林省长春市人民大街5988号

吉林大学机械学院力学系