[發明專利]一種基于參數化模型斷面的門檻結構的優化方法

有效

• 申請號: 202010908391.2
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112182740B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 馬明輝;孫立偉;于保君;何洪軍;王寧
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/23
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純

本發明公開了了一種基于參數化模型斷面的門檻結構的優化方法，屬于汽車技術領域，該門檻斷面優化包括：首先建立整車參數化模型，然后計算參數化模型基礎車身扭轉剛度數值，并將基礎車身扭轉剛度值作為約束值，然后選取適當的優化變量，并且根據實際空間以及沖壓工藝的可實現性確定變量范圍，最終在樣本里選取質量最低且車身扭轉剛度值不低于基礎車身扭轉剛度值得變量值，即可實現在不影響車身扭轉剛度性能的前提下對車身進行輕量化分析。采用本發明的優化方法可解決門檻的輕量化問題，優化后的結構按照門檻抗扭性能最佳進行結構設計，在滿足不影響車身扭轉剛度的前提下，實現結構的輕量化設計。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，具體涉及一種基于參數化模型斷面的門檻結構的優化方法。

背景技術

目前針對車身門檻結構已有一些研究，但都是基于側碰等工況研究將“口”字型結構改為“日”字型結構，或增加加強板數量來達到增加門檻腔體數量進而滿足碰撞等要求，但并未對門檻加強板的具體結構、形狀、曲率等進行優化及輕量化分析。

近年來隨著能源的緊缺、國六排放標準的實施，為響應國家號召，汽車輕量化顯得尤為重要，做輕量化分析的前提是要考慮實際的可實用性，而門檻加強板屬于門檻腔內結構，其具體形狀曲率變化等不影響車身造型，只需考慮沖壓工藝的可實現性即可，因而本發明基于斷面優化手段，以車身扭轉剛度性能不變為前提，優化不影響造型的門檻加強板斷面結構，進而達到車身輕量化的目的。

發明內容

針對現有技術中存在的車身門檻結構只有門檻內板及外板的焊接位置、門檻加強板的有無、門檻加強板的多少以及門檻與側圍外板的連接方式，并未采用斷面優化手段對不影響造型的門檻加強板結構進行降重優化等問題，本發明提供了一種基于參數化模型斷面的門檻結構的優化方法，該門檻斷面優化包括：首先建立整車參數化模型，然后計算參數化模型基礎車身扭轉剛度數值，并將基礎車身扭轉剛度值作為約束值，然后選取適當的優化變量，并且根據實際空間以及沖壓工藝的可實現性確定變量范圍，最終在樣本里選取質量最低且車身扭轉剛度值不低于基礎車身扭轉剛度值得變量值，即可實現在不影響車身扭轉剛度性能的前提下對車身進行輕量化分析。采用本發明的優化方法可解決門檻的輕量化問題，優化后的結構按照門檻抗扭性能最佳進行結構設計，在滿足不影響車身扭轉剛度的前提下，實現結構的輕量化設計。

本發明通過如下技術方案實現：

一種基于參數化模型斷面的門檻結構的優化方法，具體包括如下步驟：

步驟一：將現有白車身有限元網格數據導入參數化建模軟件 (SFE)中，應用SFE軟件通過搭建BEAM、JOINT結構組成白車身參數化模型；在SFE軟件中對白車身參數化模型進行分網生成可由 Hypermesh進行前處理的有限元模型，在Hypermesh軟件中施加載荷，按照扭轉剛度的分析標準計算獲得參數化基礎模型車身扭轉剛度值，將參數化基礎模型車身扭轉剛度值作為基準值；

步驟二:在參數化模型中，選取整條門檻加強板的BASESECTION 設置優化變量，其中變量設置在門檻加強板每個BASESECTION的拐點處；

步驟三：根據實際空間以及沖壓工藝的可實現性確定變量范圍；

步驟四：根據變量范圍生成離散樣本點，計算得到每個樣本點的扭轉剛度值，最終在樣本里選取質量最低且車身扭轉剛度值不低于步驟一所得基礎車身扭轉剛度值的變量值；

步驟五：在參數化模型中輸入相應的變量值，即可得到優化后的門檻結構。

所述步驟一中BEAM為在SFE軟件中搭建的梁結構，JOINT為連接梁與梁之間的接頭，通過梁與接頭即可搭建整車參數化模型。

所述步驟二中的BASESECTION為在SFE軟件中搭建BEAM結構所創建的斷面結構。