[發明專利]一種輕混發動機48V啟停電機支架的優化方法及裝置

在審

• 申請號: 201910791748.0
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN112507502A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 趙愿軍;柯俊峰;王艷軍;馬娟娟;陳明
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 趙興華

本發明提供了一種輕混發動機48V啟停電機支架的優化方法及裝置，該方法包括：獲取一階次模態頻率滿足預設條件的初始啟停電機支架模型；對初始啟停電機支架模型進行兩次拓撲優化；利用預設制作約束規則，同時結合仿生結構形態對拓撲優化結果進行處理，得到啟停電機支架模型；對啟停電機支架模型進行局部應力和疲勞的優化。本發明構建的啟停電機支架模型具有輕量化和仿生化的優勢，在滿足模態頻率要求和疲勞強度要求的前提下，大大降低了啟停電機支架的材料用量和重量，提升啟停電機支架的經濟性。

技術領域

本發明涉及啟停電機的鑄造鋁合金安裝支架設計技術領域，更具體地說，涉及一種輕混發動機48V啟停電機支架的優化方法及裝置。

背景技術

隨著國家汽車排放法規的越來越嚴和發動機技術電氣化發展的不斷深入，48V啟停微混技術在節能減排上越來越具有性價比。然而48V啟停電機較傳統電機體積更大，重量更重，不方便直接固定到發動機上，因此工程中一般采用一個啟停電機支架來支撐48V啟停電機的安裝。

現階段，啟停電機支架模型都是通過采用人工經驗的方法設計，但經驗主義不可避免的造成諸多不足，比如結構笨重，結構剛性差，模態頻低等。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種輕混發動機48V啟停電機支架的優化方法及裝置，技術方案如下：

一種輕混發動機48V啟停電機支架的優化方法，包括：

獲取一階次模態頻率滿足預設條件的初始啟停電機支架模型；

對所述初始啟停電機支架模型進行兩次拓撲優化；

利用預設制作約束規則，同時結合仿生結構形態對拓撲優化結果進行處理，得到啟停電機支架模型；

對所述啟停電機支架模型進行局部應力和疲勞的優化；

其中，所述對所述初始啟停電機支架模型進行兩次拓撲優化，包括：

確定用于拓撲優化的空間區域；

在所述空間區域內以模態頻率達到預設模態頻率為約束、以區域體積最小為優化目標進行拓撲優化，得到最小體積參數；

對所述最小體積參數進行放大處理，并以放大處理后的所述最小體積參數為約束、以模態頻率最大化為優化目標進行拓撲優化，得到所述空間區域的力的傳遞路徑和材料的相對密度參數，所述材料的相對密度參數用于表征所述材料對模態頻率的重要程度；

基于所述力的傳遞路徑和所述材料的相對密度參數對所述初始啟停電機支架模型進行材料處理。

優選的，所述獲取一階次模態頻率滿足預設條件的初始啟停電機支架模型，包括：

根據預設配置參數生成原始啟停電機支架模型，并將所述原始啟停電機支架模型確定為當前支架模型；

計算所述當前支架模型的一階次模態頻率；

判斷所述當前支架模型的一階次模態頻率是否在預設模態頻率允許范圍內；

若是，將所述當前支架模型確定為初始啟停電機支架模型；

若否，對所述當前支架模型進行材料空間增加處理，并返回執行所述計算所述當前支架模型的一階次模態頻率，這一步驟。

優選的，所述方法還包括：

輸出特性表，所述特性表中記錄有所述空間區域的區域標識以及所述材料的相對密度參數。

一種輕混發動機48V啟停電機支架的優化裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取一階次模態頻率滿足預設條件的初始啟停電機支架模型；

拓撲優化模塊，用于對所述初始啟停電機支架模型進行兩次拓撲優化；