王朝阳_基于TCL-XML的车身自动化连接技术

Altair 2012 HyperWorks技术大会论文集 -1- 基于基于 TCL/XML 的的车身车身自动化连接自动化连接技术技术 王朝阳 杨庆华 （上海大众汽车有限公司 上海 201805） 摘要：摘要：随着计算机技术的飞速发展，CAE 求解器的速度越来越快，然而建模的效率却有待提 高。比如白车身成千上万个焊点和螺栓，如何快速而准确的实现这些连接已经成为一个突出的 问题。本文利用 XML 文件为 CAD 与 CAE 的交流媒介，借助 TCL 准确而快速的实现了车身的 自动连接，大大提高了 CAE 工程师的工作效率。 关键词：关键词：XML、TCL、tDOM、自动连接 1 背景背景 随着计算机技术的不断发展，CAE求解的速度突飞猛进。然而制约工程师的前处理的效率 问题越来越突出。如一个白车身的连接，有焊点、胶水、螺栓等，如何快速、准确的实现这些 连接成为CAE工程师的一大挑战。 TCL(Tool Command Language)是一种简明、高效的解释执行脚本语言，不用编译就可以 调用TCL解释器执行，大大减少开发测试时间；并且TCL是一种移植性好的编程语言，它几乎 在所有的平台上都可以解释运行。现在CAE分析软件的深入应用都离不开TCL语言，因此对 CAE分析工程师来说，TCL是已经成为一种重要的工具语言。 不同企业、不同部门中往往存在着许多不同的系统，XML是一种非常理想的网际语言，可 以用作各种不同系统之间的交流媒介。tDOM是一种与TCL语言绑定的开放源码，是用C编码 的、面向DOM的XML处理器，是目前可用的运行最佳的XML处理器之一。 CAD与CAE的不断融合是当今计算力学软件的发展的趋势之一。本文利用XML文件为 CAD与CAE的交流媒介，借助TCL准确而快速的实现了车身的自动连接，大大体高了CAE工程 师的工作效率。CAE与CAD的融合不仅仅是CAE前处理软件可以读取CAD数据这么简单的融 合，而应该是更深层次的交叉融合。本文可以说是CAD与CAE融合的一个典型例子。 XML CATIA HyperMesh Altair 2012 HyperWorks技术大会论文集 -2- 2 CATIA中的中的 XML 焊点、胶水、螺栓这些信息来自设计人员，并且焊点和胶水等都可以在CATIA中实 现，如图1所示。CAE工程师完全可以共享这些信息。XML语言可以用作CAD与CAE之间的交 流媒介。在CATIA中通过二次开发，我们已经实现了将焊点、胶水、螺栓这些信息XML化。如 图2所示。 图 1 CATIA 中的焊点、胶水等 图 2 CATIA 中输出的 XML 文件 焊点 螺栓 胶水 Altair 2012 HyperWorks技术大会论文集 -3- 图2表示了2个焊点的XML文件。Fuegeverfahren中的PS表示焊点，ParameterTeile表 示此焊点要连接的零件和厚度，以隔开，DPMIM 4mm表示焊点直径4mm，Koordinaten表 示焊点的位置坐标。其它的连接关系如胶水、螺栓也类似。 3 CAE 中的中的 XML 在HyperMesh中利用TCL程序，通过tDOM读取、解析上面的XML文件，然后生成相应 的Connector。如图3、图4所示，首先读取CATIA中生成的XML文件，然后生成了5个焊点 Connector，一个螺栓Connector，2条胶水Connector。 图 3 读取 XML 图 4 焊点等在 HyperMesh 中的实现 一些关键点： Altair 2012 HyperWorks技术大会论文集 -4- 1) tDOM是XML的解析器。HyperMesh虽已安装了TCL/TK，但没有安装tDOM库。因此应先 把tDOM库放在TCL相应的库函数中，并在程序中引用，如package require tDOM。 2) 一些关键函数 *createnode /创建节点 *createmark nodes 1 -1 /创建node Mark *createmark components 2 /创建 components Mark *createstringarray 5 link_elems_geom=elems link_rule=now relink_rule=none tol_flag=0 tol=1.000000 *CE_ConnectorCreateByMark nodes 1 spot 2 components 2 1 5 /创建Spot Connector 3) HyperMesh 中 Component 的名称必须与 CATIA 的 XML 文件中 ParameterTeile 的值一 致。 4) tk_getOpenFile -filetypes xml .xml All * / 调用标准打开文件对话框 5) 不单是焊点、胶水、螺栓等，其它的连接信息如激光焊、烧焊等都可以与设计工程师协商 定义。 4 结论与展望结论与展望 从上面的阐述可以看出，一个完善的连接信息管理系统，不但方便设计人员管理连接 信息，还可以与其它部门如CAE工程师、规划工程师清晰方便的交流。 在实际工作中，一个白车身由许多总成组成，基本上一个总成对应一个XML文件。因 此我们可以从规模小的总成开始，一个一个连接。并且不同的人可以负责不同的总成，这样白 车身的连接可以协同进行，从而大大体高工作效率。并且连接自动化的实现还可以对焊点的布 置进行优化，相关内容可以参考作者HTC2011的论文基于HyperWorks二次开发的焊点优 化。 5 参考文献参考文献 1 HyperWorks Users Manual Altair 2012 HyperWorks技术大会论文集 -5- Carbody Automatic Connection Technology Based on TCL/XML Wang Zhaoyang, Yang Qinghua Abstract: Along with the computer technology rapid development, the CAE solver speeds more and more quickly. However, the efficiency of modeling has yet to be improved. For example, tens of thousands of connectors and bolt links, fast and accurate implementation of these connections have become a prominent issue. This paper shows using the XML file for the CAD and CAE medium of communication, with the aid of TCL accurately