[發明專利]車輛、推力桿支座及其設計方法

有效

• 申請號: 201810267428.0
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN110321570B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 李芹;雷發榮;紀緒北;張雅鑫;魏海波
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/23;G16C60/00;G06F119/14
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 陳慶超;桑傳標

1.一種推力桿支座的設計方法，其特征在于，所述設計方法基于離散結構拓撲優化方法，包括以下步驟：

限定推力桿支座的安裝位置(11)和用于推力桿(4)的連接位置(12)，并獲取當車輛在多個預設行駛條件下行駛時所述連接位置(12)的受力數據；

分析和處理多個所述預設行駛條件對應的所述受力數據，以獲得目標數據，其中，所述受力數據包括矢量力和矢量力矩，所述矢量力在所述車輛的X、Y、Z三個方向上的分力具有絕對值，在車輛以任一所述預設行駛條件行駛的過程中，最大的所述絕對值所對應的矢量力以及對應時刻的矢量力矩分別為最大矢量力和最大矢量力矩，該預設行駛條件所對應的受力數據取所述最大矢量力和所述最大矢量力矩；

根據所述安裝位置(11)和所述連接位置(12)設計支座連續結構(1)；

將所述目標數據對應的載荷施加到所述支座連續結構(1)上，采用變密度法確定所述支座連續結構(1)的有限元單元的材料的單元密度；

根據所述單元密度修改所述支座連續結構(1)，以能夠獲得推力桿支座(2)；

其中，所述步驟“采用變密度法確定所述支座連續結構(1)的有限元單元的材料的單元密度”包括以下步驟：

對所述支座連續結構(1)劃分網格，將其劃分為多個有限元單元；

設置所述支座連續結構(1)的參數，包括所使用材料的密度ρ、屈服強度σ、彈性模量E以及泊松比ν；

設置軟件最大迭代次數、設計變量、約束條件以及目標函數，所述設計變量包括所述支座連續結構(1)的最小質量以及在0～1之間變化的每個所述有限元單元的材料的單元密度；所述約束條件包括每個所述有限元單元的最大應力值不能超過所述屈服強度σ以及根據輕量化目標設定的體積分數，其中所述體積分數＝(當前迭代部位總體積-初始非設計區域體積)/初始設計區域體積；車輛在多個所述預設行駛條件下行駛時所述支座連續結構(1)具有不同的柔度，通過加權系數對所述不同的柔度進行計算得出組合柔度，所述目標函數包括每個所述有限元單元的柔度不大于所述組合柔度，即組合柔度最小，剛度最大；

進行迭代運算至所述目標函數的結果收斂，以求解出所述支座連續結構(1)的所述有限元單元的材料的單元密度。

2.根據權利要求1所述的推力桿支座的設計方法，其特征在于，所述多個預設行駛條件包括車輛制動、轉彎、前車輪單側過凸包、后車輪單側過凸包。

3.根據權利要求1所述的推力桿支座的設計方法，其特征在于，所述步驟“分析和處理多個所述預設行駛條件對應的所述受力數據，以獲得目標數據”包括以下步驟：

設置每一所述受力數據對應的加權系數；

計算每一所述受力數據與其加權系數乘積的總和，該總和為所述目標數據。

4.根據權利要求1所述的推力桿支座的設計方法，其特征在于，所述步驟“根據所述單元密度修改所述支座連續結構(1)”包括以下步驟：

設置所述單元密度的閥值；

將每個所述有限元單元的材料的單元密度與所述閥值相比較，去除單元密度小于所述閥值的有限元單元，保留單元密度大于或等于所述閥值的有限元單元，以獲得推力桿支座(2)。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的推力桿支座的設計方法，其特征在于，所述設計方法還包括以下步驟：

檢測所述推力桿支座(2)在車輛以多個行駛條件行駛時的強度和剛度是否落入設定的值域。

6.一種推力桿支座，其特征在于，所述推力桿支座(2)為通過權利要求1-5中任意一項所述的推力桿支座(2)的設計方法獲得的推力桿支座(2)，所述推力桿支座(2)包括限定所述安裝位置(11)的底座(21)、限定所述連接位置(12)的連接體和將所述底座(21)與連接體連接在一起的支承體，所述推力桿支座(2)設置有減重結構。

7.根據權利要求6所述的推力桿支座，其特征在于，所述支承體設置有空腔(24)，所述減重結構包括該空腔(24)。