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1、 南京工程学院 本科毕业设计（论文）题 目： 基于Hypermesh的分析数据提取与 处理方法 专 业： 车 辆 工 程 班 级： 车辆工程111 学 号： 21511638 学生姓名： 张 云 指导教师： 陈 伟 讲 师 起迄日期： 2015.3.22015.5.15 设计地点： 车辆工程实验中心 Graduation Design (Thesis)Extraction and Analysis of data processing method based on HypermeshByZhang YunSupervised byInstructor. CHEN WeiNanjing Ins
2、titute of TechnologyJune, 2015南京工程学院本科毕业设计（论文）IV摘 要目前世界各大著名客车公司都已经将有限元分析方法应用于客车的设计中，从最初的概念设计到最终的产品成型阶段始终贯穿有限元分析方法。通过实践证明，运用有限元分析软件对客车的车身骨架进行结构分析可以得到更加准确的精确度，由于这一方法具有减低客车研发的成本，缩短客车研发周期等优点，基本上所有的客车公司已将有限元方法作为客车研发过程中的一个重要方法。本论文针对有限元分析软件虽然可以得出详细而精确的分析结果，但却没有对于这些结果文件进行数据提取与分析的情况，开发出基于Hypermeshd的数据提取与处理方法
3、。本文深入介绍了有限元法以及常用有限元分析软件，并通过具体实例，掌握Hypermesh的基本操作。同时通过查阅资料与实操演练，掌握Fortran编译器Intel Visual Fortran的基本操作，最后通过对有限元分析软件Hypermesh等的结果文件zhidonggaijin.bdf和zhidonggaijin.f06进行分析，设计出以Fortran语言为基础的的数据提取与分析处理程序，最终生成可执行文件，并且能够生成所需文件。程序输出的文件可直接作为后期车身改良与优化的数据依据。关键词：车身；数据提取分析；有限元；Fortran；二次开发ABSTRACTAt present,world
4、 famous bus companies have already applide finite element analysis method to the design of passenger cars from the initial design concept to the final product . Practice proves that using finite element analysis software for structure analysis of bus body frame can get more accurate precision. Becau
5、se this method has many advantages such as reduce passenger car research costs and shorten the development cycle of passenger car , virtually all bus companies have taken the finite element method as an important means of passenger car development process.Finite element analysis software can draw a
6、detailed and accurate results, but it does not have the function of extraction and analysis of data, According to this situation ,this thesis has developed a kind of data extraction and processing methods based on Hypermeshd. This thesis delves into the finite element method and the finite element a
7、nalysis software , I master the basic operations of Hypermesh by means of practical examples. Meanwhile through check out the information and practical exercises, I have mastered the basic operations of Fortran compiler Intel Visual Fortran. Finally, this theis designes a program based on the Fortra
8、n language for data extraction and analysis and build the executable file which is able to generate the required files by analysizing the outcome document of finite element analysis software Hypermesh zhidonggaijin.bdf and zhidonggaijin.f06. Program output files can be directly used as body modifica
9、tion and optimization in the future.Keywords：Bus Body, Data Extraction and Analysis, Finite Element, Fortran, Secondary Development目录第一章 绪 论11.1 引言11.2 研究背景11.3 论文课题的研究内容与意义21.3.1 研究内容21.3.2 基于Hypermesh二次开发的研究意义21.4 有限元分析及其软件二次开发的历史发展31.5 Hypermesh软件的基本特点31.6 国内外发展现状41.7 本文的结构4第二章 有限元法概论及软件介绍52.1 引言
10、52.2 有限元方法概述5 2.2.1 有限元法的孕育过程及诞生和发展5 2.2.2 有限元法的概念7 2.2.3 有限元法的应用7 2.2.4 有限元分析几个需要注意的重要问题82.3 有限元软件介绍8 2.3.1 软件概述8 2.3.2 软件操作举例102.4 本章小结17第三章 Fortran与HYPERMESH二次开发在客车车身结构分析中的应用183.1 Fortran概述18 3.1.1 引言18 3.1.2 历史发展183.2 Fortran编译器的操作19 3.2.1 创建工程，添加代码19 3.2.2 如何编译203.3 Hypermesh与客车有限元分析233.4 客车车架的
11、有限元分析233.5 本章小结24第四章 数据提取分析的应用程序254.1 引言254.2 程序设计25 4.2.1 程序所要实现的功能25 4.2.2 程序各部分功能说明26 4.2.3 程序运行展示35 4.2.4 本程序的创新374.3 本章小结37第五章 结论与展望385.1 结论385.2 展望38致谢39参考文献40附录 A：完整程序代码41南京工程学院本科毕业设计（论文）第一章 绪 论1.1 引言从诞生第一辆汽车到今天已经经历了一百多年的时间了，汽车作为当今世界最重要的交通工具之一，在这一期间的发展，对人类的日常生活产生了深刻地改变，它不仅使人们的生活带变得方便，而且也正是由于整
12、个汽车工业的变革发展，才从真正意义上促进了世界的迅猛发展。客车作为汽车各种类中的一种，它改变了公众出行方式的同时，也使得国家的经济实力与发展水平迅速发展。如今的客车处于日新月异发展的时代，世界各主要客车制造厂也顺应时代的潮流，不断革新技术，制造出高水平高质量的新型现代客车。随着社会与时代的不断进步，人们在享受更高生活水平的同时，也对生活质量产生了越来越高的要求。在公共交通出行领域，判断客车质量的标准与条件，主要体现在安全、环保、快捷等方面，现代社会的客车的生产制造也逐渐引发社会各界关注与重视1。具有研发和制造质量可靠，性能优越的新型客车已成为世界各客车公司在当前市场经济时代立于不败之地的关键。
13、而客车车身则是客车至关重要的部分。 图1-1说明了近些年汽车工业发展概况：图1-11.2 研究背景随着企业在汽车市场所面临的竞争的日益加剧，汽车更新迭代的速度的愈来愈快，企业为了生存与经营，就更迫切的需要新技术作为手段进行汽车的研发。而有限元数值模拟技术的出现无疑就是这么一种新技术，满足企业这种需求。它使汽车研发的效率大大提高，比如提升了产品质量、缩短了设计周期、提高了产品竞争力，所以，正是由于计算机技术和计算方法的随着时代进行快速的变革与发展，有限元法才能更好的发展与传播，所以才会在工程设计和科学研究领域受到前所未有的重视，并且已经成为解决复杂工程分析计算问题的有效途径，汽车工业在广泛使用有
14、限元法后，其设计水平已经发生了质的飞跃。目前有限元分析软件已经成为汽车性能分析过程中不可或缺的工具之一。然而，包括前处理、求解器及后处理模块的通用CAE软件只具备通用的功能，但在特定的分析过程中，需要对分析运算结果进行统计、分类和特殊处理。这就需要开发出一种数据提取程序，提取分析结果文件中的信息，适当予以加工，再生成后期可读取的的文件。由于有限元分析软件的结果文件数据规模大，重复操作多，在CAE分析流程中占了很大一部分时间，并且容易出现操作失误，不易追溯，延误分析的时间。 以往对于结果数据的统计分析基本靠人工去完成，此程序的开发便将这一工作移交于计算机处理，避免人工误差和人力资源的耗费，进而提高了企业的生产效率和技术水平。因此通过此程序的开发可以实现现有商用软件Hypermesh的二次开发。1.3 论文课题的研究内容与意义1.3.1 研究内容本论文研究主要内容如下：1)熟悉Hypermesh软件的应用范围和其主要特点，与此同时掌握有限元软件Hypermesh的基本操作，包括网格划分，载荷施加，求解器，Hyperview结果观看等。2)研究Hy
