毕业设计
题目基于Marc的汽车密封条有限元分析与其二次开发
学院机械工程学院
专业机械工程与自动化
班级机自0902
学生清杰
学号
指导教师宋卫卫
二〇一三年五月二十四日
摘要
采用非线性有限元分析软件MSC.Marc对车窗和车门密封条受力过程进行分析，并掌握了它们的整个分析过程，对整个分析过程进行进一步的研究和简化，来提高工作效率。而对于各种不同的密封条的分析有些过程是一样的，因此可以对其进行二次开发，省略其中的繁琐的过程，而MSC.Marc支持Python程序的调用，使用PyMentat 模块来建立或修改模型时，Python脚本就会发送一系列命令给MSC.Marc Mentat，这些命令和选择适当的菜单选项时提交的命令是一样的，也就是说Python脚本程序命令MSC.Marc软件执行相应的操作，来进行不同程度的建模、分析以与后处理。所以采用Python语言进行一系列的编程，简化了车窗和车门密封条的有限元分析过程，而且通过PyMentat模块在Python脚本中使用MSC.Marc Mentat PARAMETERS可以很简单的进行变量的输入，在调用Python程序前可输入要改变的变量，例如受力的大小等。
关键词：MSC.Marc；密封条；python程序；有限元分析
ABSTRACT
By using the nonlinear finite element analysis software MSC.Marc for window and door seal force process analysis, and grasp the whole analysis process are simplified, and further research on the whole process of analysis, to improve work efficiency.Analysis of sealing strip for a variety of some pro
cess is the same, so it can be two times the development of its, omit the tedious process, while the MSC.Marc Python program to support the call, to create or modify the model using the PyMentat module, the Python script will send a series of commands to the MSC.Marc Mentat, these commands and select the appropriate options menu to submit orders is the same, that is to say the Python script commands of MSC.Marc software implementation of the corresponding operation, to varying degrees of modeling, analysis and processing. So a series of programming using Python language, simplify the finite element window and door seal analysis process, but also through the PyMentat module in the Python script using the MSC.Marc Mentat PARAMETERS can be very simple for variable input, input to change the variables in the calling Python program, for example, force size etc..
Keywords： MSC.Marc; seal; Python program; finite element analysis
目录
摘要I
ABSTRACTII
1 前言1
1.1 汽车密封条研究背景与意义1
1.2 密封条的介绍1
1.3 Marc软件的简介1
1.4 Python程序简介2
2车窗密封条的有限元分析3
2.1 车窗密封条分析参数的确定3
2.2 车窗密封条网格模型的建立3
2.3 接触条件定义5
2.4 车窗密封条分析的后处理结果5
3车门密封条的有限元分析7
3.1 车门密封条介绍与分析参数的确定7
3.2 车门密封条网格模型的建立7
3.3 边界条件定义8
3.4 车门密封条分析的后处理结果8
4针对密封条分析的Marc软件的二次开发11
4.1 Marc软件与Python联系11
4.2 Python开发流程11
4.2 Python语言基本应用12
4.3 车窗密封条分析的程序代码12
5结论17
5.1 总结17
5.2 展望17
参考文献19汽车密封条
致20
1 前言
1.1 汽车密封条研究背景与意义
中国汽车的数量越来越多，而中国的汽车制造水平还有很大的提高。密封条是汽车的重要组成部分，对于汽车的密封性能起到了主要作用。密封条遍布汽车各部，有车窗密封条、车门密封条、后备箱密封条等，填补了车体间的间隙，对汽车起到了很好的密封盒保护作用。好的密封条可以大大提高汽车的总体性能和使用寿命，因此密封条的设计是非常有必要的。对于对密封条新产品的设计与制造，目前已经改变了传统的设计方式，利用先进计算机辅助设计技术，来对密封条进行设计模拟分析，改善密封条结构，提高密封条性能。由于汽车密封条材料的复杂性、结构的特殊性、接触载荷和边界的非线性等因素，因此应用计算机辅助设计手段，可以提高预测能力，降低开发试制成本。目前，在汽车密封条结构设计方面，国密封条企业已有长足进步，数家先进企业已经成功推广应用了CAD/CAE技术，适用了汽车制造厂家的要求。将计算机辅助试验(CAE)技术用于产品开发、质量改进、缺陷分析、寿命预测等方面，可以有效地缩短产品开发周期、降低生产成本和提高产品质量。CAE技术在密封条的设计方面起到了非常大的作用，通过CAE技术可以分析密封条的受力情况、温度影响，使用寿命等，提高了密封条的
设计制造技术。本文主要简单模拟了密封条的受力过程，并对起分析过程进行了简化。
1.2 密封条的介绍
轿车车身有一个很重要的密封件，就是用合成橡胶制成的密封条，又称为防护性成型镶条。主要应用在车门门框、侧面车窗、前后档风玻璃、发动机盖和行箱盖上，起到密封的作用，另外也起到减振保护的作用。
密封条的制作材料主要是聚氯乙烯（PVC）、乙丙烯橡胶（EPDM）、合成橡胶改性聚丙烯（PP-EPDM）等，通过挤压成型或者注射成型等方法制成。
1.3 Marc软件的简介
MSC.Marc是功能齐全的高级非线性有限元软件，具有极强的结构分析能力。为满足工业界和学术界的各种需求，提供了层次丰富、适应性强、能够在多种硬件平台上运行的系列产品。可以处理各种线性和非线性结构分析包括：线性/非线性静力分析、模态分析、简谐响应分析、频谱分析、随机振动分析、动力响应分析、自动的静/动力接触、屈曲/失稳、失效和破坏分析等。为满足工业界和学术界的各种需求，提供了层次丰富、适应性强、能够在多种硬件平台上运行的系列产品。它提供了丰富的结构单元、连续单元和特殊单元的单元库，几乎每种单元都具有处理大变形几何非线