[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

技術領域

本發明涉及汽車設計技術，尤其涉及一種白車身減重設計方法及裝置。

背景技術

汽車研發設計的過程中，在保證車身剛度、強度的情況下，如何減小白車身的質量是一個研究方向。

現有技術中，通常用彎曲、扭轉和模態聯合工況來優化設計白車身。但是，采用現有技術僅能滿足整體剛度的需求，沒有考慮實際載荷作用下作用點的局部剛度，不能很好的實現白車身質量優化。

發明內容

本發明提供一種白車身減重設計方法及裝置，用于實現白車身的質量優化。

本發明第一方面提供一種白車身減重設計方法，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；

將所述優化區域的各個零件的厚度作為設計變量，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。

本發明第二方面提供一種白車身減重設計裝置，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，用于將所述優化區域的各個零件的厚度作為設計變量，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。

本發明提供的白車身減重設計方法及裝置中，建立目標車型以滿載為基礎的整車多體動力學模型，采用上述整車多體動力學模型分別提取白車身在多個極限工況下的載荷，并將上述多個極限工況下的載荷作為上述目標車型白車身的有限元模型的輸入，將上述白車身上除白車身的前端、后端和頂部橫梁外的部分作為優化區域，以上述多個極限工況下的載荷為邊界條件，將優化區域的各個零件的厚度作為設計變量，以綜合順從指數為響應，以白車身質量最輕為目標，采用上述有限元模型進行優化設計，獲取優化結果。這樣，既考慮了白車身整體模態剛度，又考慮了受力點局部剛度，很好地實現了白車身的減重優化設計。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供的白車身減重設計方法實施例一的流程示意圖；

圖2為本發明提供的白車身減重設計方法實施例二的流程示意圖；

圖3為本發明提供的白車身減重設計裝置實施例一的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明提供的白車身減重設計方法實施例一的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括：

S101、建立目標車型以滿載為基礎的整車多體動力學模型。其中，該整車模型的前軸、后軸載荷以及整車質心高度滿足預設條件。

具體地，不同車型的前軸、后軸載荷以及整車質心高度不同，根據所優化的車型確定前軸、后軸載荷以及整車質心高度的具體數值。

建立目標車型以滿載為基礎的整車多體動力學模型時，先建立目標車型的前懸架模型和后懸架模型。為了保證模型精度，所建立的前懸架模型和后懸架模型和k&C試驗結果進行校合。

S102、采用上述整車多體動力學模型整車模型分別獲取目標車型白車身在多個極限工況下的載荷。