[發(fā)明專利]車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711342396.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107832570A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王西;許春鐵;李利;艾明昱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所50123
• 代理人: 譚小琴

1.一種車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、輕量化目標(biāo)制定

根據(jù)整車各項(xiàng)性能目標(biāo)設(shè)定車身輕量化目標(biāo)；

步驟B、車身拓?fù)鋬?yōu)化

結(jié)合設(shè)計(jì)車型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、CAS面設(shè)計(jì)以及內(nèi)部空間定義建立拓?fù)鋬?yōu)化車身模型，創(chuàng)建設(shè)計(jì)空間，在創(chuàng)建好設(shè)計(jì)空間后，基于步驟A制定的車身輕量化目標(biāo)定義拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)，在拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)設(shè)置完后進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化求解，得到車身的整體框架拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)，根據(jù)車身結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果對(duì)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，得到開(kāi)發(fā)車型詳細(xì)的車身結(jié)構(gòu)模型；

步驟C．車身結(jié)構(gòu)形貌優(yōu)化

基于詳細(xì)的車身結(jié)構(gòu)模型，針對(duì)需要起筋優(yōu)化的部件或結(jié)構(gòu)建立形貌優(yōu)化模型，根據(jù)性能要求和載荷工況設(shè)置形貌優(yōu)化的約束條件和目標(biāo)，根據(jù)形貌優(yōu)化后的結(jié)果優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)；

步驟D．車身尺寸和形狀優(yōu)化

基于載荷工況和性能目標(biāo)建立車身的尺寸和形狀優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)變量為零件料厚、梁結(jié)構(gòu)橫截面屬性及形狀參數(shù)，根據(jù)車身尺寸和形狀優(yōu)化后的結(jié)果優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)；

步驟E．車身性能驗(yàn)證

對(duì)步驟D得到的車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的車身性能驗(yàn)證，若車身性能或輕量化目標(biāo)未達(dá)標(biāo)，則返回步驟B，直到車身性能和輕量化目標(biāo)均達(dá)標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟A中，所述車身輕量化目標(biāo)包括車身的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)和車身質(zhì)量；

所述結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)包括車身剛度、模態(tài)和碰撞性能。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟B中：所述設(shè)計(jì)空間是通過(guò)封閉原有幾何或者有限元網(wǎng)格，形成體網(wǎng)格單元；車身拓?fù)鋬?yōu)化的設(shè)計(jì)空間為地板、立柱和頂蓋。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟B中：所述拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)包括拓?fù)鋬?yōu)化的載荷工況、拓?fù)鋬?yōu)化的約束條件和目標(biāo)；

拓?fù)鋬?yōu)化的載荷工況是涉及全局性、整體性結(jié)構(gòu)布置的載荷，其包括全局性的剛度載荷、模態(tài)頻率和碰撞載荷；

拓?fù)鋬?yōu)化的目標(biāo)是加權(quán)頻率最小化，約束是體積分?jǐn)?shù)和扭轉(zhuǎn)彎曲剛度目標(biāo)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟B中：對(duì)設(shè)計(jì)空間設(shè)置制造工藝約束，包括成員尺寸控制、脫模、模式組和模式重復(fù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟C中：

形貌優(yōu)化的目標(biāo)為設(shè)定響應(yīng)函數(shù)的最小值或者最大值；

形貌優(yōu)化的約束條件為剛度的位移值和模態(tài)頻率值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟D中，尺寸優(yōu)化和形狀優(yōu)化前先通過(guò)靈敏度來(lái)辨別對(duì)某項(xiàng)性能有關(guān)鍵影響的零件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5或7所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟D中，車身尺寸優(yōu)化指零件料厚優(yōu)化，零件料厚優(yōu)化的目標(biāo)為優(yōu)化零件的質(zhì)量為最小，約束條件為車身性能目標(biāo)中設(shè)定的車身剛度值和模態(tài)值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車身結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟D中，所述形狀優(yōu)化的目標(biāo)為優(yōu)化區(qū)域的質(zhì)量最小，約束條件為車身或局部剛度和模態(tài)值。