[发明专利]白车身减重设计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车设计技术，尤其涉及一种白车身减重设计方法及装置。

背景技术

汽车研发设计的过程中，在保证车身刚度、强度的情况下，如何减小白车身的质量是一个研究方向。

现有技术中，通常用弯曲、扭转和模态联合工况来优化设计白车身。但是，采用现有技术仅能满足整体刚度的需求，没有考虑实际载荷作用下作用点的局部刚度，不能很好的实现白车身质量优化。

发明内容

本发明提供一种白车身减重设计方法及装置，用于实现白车身的质量优化。

本发明第一方面提供一种白车身减重设计方法，包括：

建立目标车型以满载为基础的整车多体动力学模型，其中，所述整车模型的前轴、后轴载荷以及整车质心高度满足预设条件；

采用所述整车多体动力学模型分别获取所述目标车型白车身在多个极限工况下的载荷；

将所述多个极限工况下的载荷作为所述目标车型白车身的有限元模型的输入，并将所述白车身上除所述白车身的前端、后端和顶部横梁外的部分作为优化区域；

将所述优化区域的各个零件的厚度作为设计变量，以所述多个极限工况下的载荷为边界条件，以综合顺从指数为响应，以白车身质量最轻为目标，采用所述有限元模型进行优化设计，获取优化结果。

本发明第二方面提供一种白车身减重设计装置，包括：

建立模块，用于建立目标车型以满载为基础的整车多体动力学模型，其中，所述整车模型的前轴、后轴载荷以及整车质心高度满足预设条件；

获取模块，用于采用所述整车多体动力学模型分别获取所述目标车型白车身在多个极限工况下的载荷；

设计模块，用于将所述多个极限工况下的载荷作为所述目标车型白车身的有限元模型的输入，并将所述白车身上除所述白车身的前端、后端和顶部横梁外的部分作为优化区域；

优化模块，用于将所述优化区域的各个零件的厚度作为设计变量，以所述多个极限工况下的载荷为边界条件，以综合顺从指数为响应，以白车身质量最轻为目标，采用所述有限元模型进行优化设计，获取优化结果。

本发明提供的白车身减重设计方法及装置中，建立目标车型以满载为基础的整车多体动力学模型，采用上述整车多体动力学模型分别提取白车身在多个极限工况下的载荷，并将上述多个极限工况下的载荷作为上述目标车型白车身的有限元模型的输入，将上述白车身上除白车身的前端、后端和顶部横梁外的部分作为优化区域，以上述多个极限工况下的载荷为边界条件，将优化区域的各个零件的厚度作为设计变量，以综合顺从指数为响应，以白车身质量最轻为目标，采用上述有限元模型进行优化设计，获取优化结果。这样，既考虑了白车身整体模态刚度，又考虑了受力点局部刚度，很好地实现了白车身的减重优化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的白车身减重设计方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明提供的白车身减重设计方法实施例二的流程示意图；

图3为本发明提供的白车身减重设计装置实施例一的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的白车身减重设计方法实施例一的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

S101、建立目标车型以满载为基础的整车多体动力学模型。其中，该整车模型的前轴、后轴载荷以及整车质心高度满足预设条件。

具体地，不同车型的前轴、后轴载荷以及整车质心高度不同，根据所优化的车型确定前轴、后轴载荷以及整车质心高度的具体数值。

建立目标车型以满载为基础的整车多体动力学模型时，先建立目标车型的前悬架模型和后悬架模型。为了保证模型精度，所建立的前悬架模型和后悬架模型和k&C试验结果进行校合。

S102、采用上述整车多体动力学模型整车模型分别获取目标车型白车身在多个极限工况下的载荷。