2. 仿真模型交付物清单与规范
仿真模型交付不是把 HyperMesh 的 .hm 文件发出去就结束了。验收方真正需要的是"能复现、能追溯、能接手"的一整套文件:几何清理模型、网格模型、连接模型、材料属性、边界条件、求解文件、报告文档。这些交付物之间存在明确的依赖关系——几何决定网格,网格决定连接与边界条件的挂载位置,材料与边界条件共同决定求解文件能否跑通,报告则是对全部文件的说明与证据。本节先建立交付物的标准构成,再给出可执行的命名规则。
一、交付物的标准构成
按"数据层—求解层—说明层"三层组织,可以覆盖绝大多数结构仿真交付场景。
数据层包含三类模型文件。几何清理模型记录清理后的几何,通常保留在 HyperMesh 的 .hm 中,或导出为 .step/.iges 供他人核对;其价值在于证明"哪些面被缝合、哪些小特征被删除、哪些孔被填充"。网格模型是主体,包含单元类型、单元质量、网格密度分区。连接模型是独立交付项,包括焊点、焊缝、螺栓、粘接、刚性连接(RBE2/RBE3)等,需说明连接位置、连接单元类型与数量。
求解层包含材料属性、边界条件与求解文件。材料属性需给出材料牌号、弹性模量、泊松比、密度、屈服强度等,并注明单位制。边界条件包含约束、载荷、工况步(Load Step)定义。求解文件是最终提交给求解器的输入,如 OptiStruct 的 .fem、Abaqus 的 .inp、Nastran 的 .bdf。
说明层即报告文档,至少包含模型概述、单位制、网格统计、连接统计、材料清单、工况清单、结果摘要与已知简化假设。
二、命名规则
命名规则的核心是"可排序、可追溯、无歧义"。推荐采用分段式命名:
项目代号_零件/总成名_交付物类型_版本_日期
示例:
PRJ01_FrontRail_MESH_v03_20240612.hm
PRJ01_FrontRail_CONN_v03_20240612.hm
PRJ01_FrontRail_MAT_v03_20240612.csv
PRJ01_FrontRail_BC_v03_20240612.csv
PRJ01_FrontRail_SOLVER_v03_20240612.fem
PRJ01_FrontRail_REPORT_v03_20240612.docx
几个必须统一的约定:
- 版本号用两位数字 v01、v02,避免 v1 与 v10 排序错乱;
- 日期用 YYYYMMDD,保证按文件名排序即按时间排序;
- 交付物类型用固定英文缩写(MESH/CONN/MAT/BC/SOLVER/REPORT),不使用中文或空格;
- 同一版本的所有交付物必须共享相同的版本号与日期,禁止混版;
- HyperMesh 内部组件(Component)命名同样遵循该规则,例如
PRJ01_FrontRail_MESH_Body、PRJ01_FrontRail_CONN_SpotWeld。
三、交付物之间的依赖与一致性检查
交付物不是并列关系,而是有向依赖。几何清理模型是网格模型的输入;网格模型是连接模型与边界条件的挂载载体;材料属性、边界条件与网格共同构成求解文件;报告文档引用以上全部。因此验收时必须做一致性检查:网格单元总数与报告是否一致、连接单元数量与报告是否一致、材料卡片数量与材料清单是否一致、求解文件中的工况步与边界条件清单是否一致。
下面这张图给出交付物的构成、依赖方向与一致性检查点,可作为交付前的自查依据。
四、交付前的自查清单
把上述要求固化为一份可勾选的自查表,能显著降低返工率。以下清单可直接用于项目交付前核对。
| 序号 | 检查项 | 判断依据 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 1 | 几何清理模型已保存并注明清理内容 | 报告中列出缝合面、删除特征、填充孔清单 | □ |
| 2 | 网格模型单元总数与报告一致 | HyperMesh 中 Count 与报告数字相同 | □ |
| 3 | 网格质量指标满足项目阈值 | Jacobian、翘曲、长宽比在允许范围内 | □ |
| 4 | 连接模型数量与位置可追溯 | 焊点/焊缝数量与报告一致,位置有坐标或截图 | □ |
| 5 | 材料属性完整且单位制统一 | E、ν、ρ、σy 齐全,单位制在报告中声明 | □ |
| 6 | 边界条件与工况步一一对应 | 每个 Load Step 有明确约束与载荷 | □ |
| 7 | 求解文件可独立提交 | 无缺失卡片、无未定义属性引用 | □ |
| 8 | 命名规则全交付物统一 | 版本号、日期、类型缩写一致 | □ |
| 9 | 报告文档包含简化假设与已知局限 | 明确写出未建模特征及其影响评估 | □ |