[發明專利]基于車身鈑金法向剛度分析實現車身結構優化的方法

有效

• 申請號: 201010590165.0
• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102567552A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 顧彥;艾維全;梁新華;李勇
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱;曹若

1.一種基于車身鈑金法向剛度分析實現車身結構優化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

A、通過進行有限元計算處理獲得車身節點的剛度矩陣[K]，并通過公式[U]＝[K]^-1·[F]獲得車身節點的位移矩陣[U]，其中[F]為作用在每個車身節點上的力組成的力矩陣，[K]^-1是所述剛度矩陣[K]的逆矩陣；

B、將所述逆矩陣[K]^-1向車身節點的法向方向進行投影計算以獲得車身節點的法向剛度矩陣[K_n]的逆矩陣[K_n]^-1，并通過公式[U_n]＝[K_n]^-1獲得車身節點的法向位移矩陣[U_n]，所述法向剛度是指車身鈑金結構上的節點的法向方向的剛度，即為在該節點的法向方向施加的力與受該力作用產生的法向位移的比值；

C、將獲得的所述法向位移矩陣[U_n]轉換成能被有限元后處理軟件識別的格式，并導入有限元后處理軟件顯示車身節點的法向位移云圖；以及

D、根據所述車身節點的法向位移云圖的顯示結果來確定車身鈑金剛度薄弱區以便進行車身結構優化處理。

2.根據權利要求1所述的基于車身鈑金法向剛度分析實現車身結構優化的方法，其特征在于，所述步驟B中求解所述逆矩陣[K_n]^-1的步驟具體包括：

b1、在車身節點的法向向量中，利用節點坐標求解出一個殼單元的任意兩條相交邊的向量v₁＝(x₂-x₁，y₂-y₁)和v₂＝(x₃-x₁，y₃-y₁)，其中(x₁，y₁)是向量v₁和v₂的相交點坐標，(x₂，y₂)是向量v₁的另一端點坐標，(x₃，y₃)是向量v₂的另一端點坐標；

b2、計算向量v₁和v₂的叉積，從而得到所述殼單元的法向向量

b3、重復步驟b1-b2，從而得到與所述殼單元相鄰的另一個殼單元的法向向量s₂；

b4、計算法向向量s₁與s₂的點積，從而得到第一個節點的法向向量v_n＝s₁·s₂；以及

b5、重復步驟b1-b4，從而獲得車身節點的法向向量矩陣[v_n]，并通過公式[K_n]^-1＝[K]^-1·[v_n]獲得所述逆矩陣[K_n]^-1。

3.根據權利要求1或2所述的基于車身鈑金法向剛度分析實現車身結構優化的方法，其特征在于，所述步驟D中的車身結構優化處理包括在所述車身鈑金剛度薄弱區中設置剛度加強結構和/或阻尼部件。

4.根據權利要求3所述的基于車身鈑金法向剛度分析實現車身結構優化的方法，其特征在于，所述阻尼部件為阻尼墊。

5.根據權利要求4所述的基于車身鈑金法向剛度分析實現車身結構優化的方法，其特征在于，所述阻尼墊被粘貼在所述車身鈑金剛度薄弱區中。