[發明專利]白車身減重設計方法及裝置

有效

• 申請號: 201410563111.3
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104318012B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 胡世根;賈海慶;張曦;陳偉
• 申請（專利權）人: 北京汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 劉芳

1.一種白車身減重設計方法，其特征在于，包括：

建立目標車型以滿載為基礎的整車多體動力學模型，其中，所述整車模型的前軸、后軸載荷以及整車質心高度滿足預設條件；

采用所述整車多體動力學模型分別獲取所述目標車型白車身在多個極限工況下的載荷；

將所述多個極限工況下的載荷作為所述目標車型白車身的有限元模型的輸入，并將所述白車身上除所述白車身的前端、后端和頂部橫梁外的部分作為優化區域；

以綜合順從指數為響應，分析各所述設計變量對所述綜合順從指數的靈敏度，獲取靈敏度分析結果，其中，所述綜合順從指數采用公式表示，w_i為所述多個極限工況中每個極限工況的權重，c_i為所述白車身在各個極限工況下的順從，w_j為所述白車身各階模態的權重，λ_j為所述白車身模型各階模態的頻率，NORM為評價所述載荷引起的順從和所述模態頻率引起的順從的權系數，i代表每個載荷工況，j代表各階模態；

根據所述靈敏度分析結果，獲取待優化目標零件；

將所述待優化目標零件的厚度作為目標設計變量，以所述多個極限工況下的載荷為邊界條件，以綜合順從指數取對標車型的值為響應，以白車身質量最輕為目標，采用所述有限元模型進行優化設計，獲取優化結果，其中，所述優化結果包括各所述待優化目標零件的厚度參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個極限工況，包括：滿載、垂直方向加速度3.5g、縱向撞擊加速度2g、側向撞擊加速度2g、轉彎加速度1.2g、縱向和側向加速度0.74g轉彎制動、制動加速度1.1g、反向制動加速度1.0g、縱向加速度0.5g、縱向和側向加速度0.45g轉彎加速、垂直加速度1.75g時的對角線加載。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據所述靈敏度分析結果，獲取待優化目標零件，包括：

按照各所述設計變量的靈敏度從大到小確定靈敏度最大的N個零件，以及按照各所述設計變量的靈敏度從小到大確定靈敏度最小的N個零件，獲取2N個目標零件。

4.一種白車身減重設計裝置，其特征在于，包括：

建立模塊，用于建立目標車型以滿載為基礎的整車多體動力學模型，其中，所述整車模型的前軸、后軸載荷以及整車質心高度滿足預設條件；

獲取模塊，用于采用所述整車多體動力學模型分別獲取所述目標車型白車身在多個極限工況下的載荷；

設計模塊，用于將所述多個極限工況下的載荷作為所述目標車型白車身的有限元模型的輸入，并將所述白車身上除所述白車身的前端、后端和頂部橫梁外的部分作為優化區域；

優化模塊，用于以綜合順從指數為響應，分析各所述設計變量對所述綜合順從指數的靈敏度，獲取靈敏度分析結果，其中，所述綜合順從指數采用公式表示，w_i為所述多個極限工況中每個極限工況的權重，c_i為所述白車身在各個極限工況下的順從，w_j為所述白車身各階模態的權重，λ_j為所述白車身模型各階模態的頻率，NORM為評價所述載荷引起的順從和所述模態頻率引起的順從的權系數，i代表每個載荷工況，j代表各階模態；

根據所述靈敏度分析結果，獲取待優化目標零件；

將所述待優化目標零件的厚度作為目標設計變量，以所述多個極限工況下的載荷為邊界條件，以綜合順從指數取對標車型的值為響應，以白車身質量最輕為目標，采用所述有限元模型進行優化設計，獲取優化結果，其中，所述優化結果包括各所述待優化目標零件的厚度參數。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述多個極限工況，包括：滿載、垂直方向加速度3.5g、縱向撞擊加速度2g、側向撞擊加速度2g、轉彎加速度1.2g、縱向和側向加速度0.74g轉彎制動、制動加速度1.1g、反向制動加速度1.0g、縱向加速度0.5g、縱向和側向加速度0.45g轉彎加速、垂直加速度為1.75g時的對角線加載。

6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述優化模塊，具體用于按照各所述設計變量的靈敏度從大到小確定靈敏度最大的N個零件，以及按照各所述設計變量的靈敏度從小到大確定靈敏度最小的N個零件，獲取2N個目標零件。