[发明专利]油底壳的设计方法和设计装置、计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种油底壳的设计方法，其特征在于，包括：

建立油底壳初始模型，所述油底壳初始模型包括壳体部分和初始加强筋部分，所述初始加强筋部分填充在设计空间内，所述设计空间为所述油底壳初始模型所在坐标系内允许布置加强筋的空间；

在目标频率段的激励下对所述油底壳初始模型进行振动响应优化，得到加强筋分布模型，所述振动响应优化以所述壳体部分的表面为等效辐射声功率输出面，以构成所述加强筋的材料的体积在所述设计空间内所占的体积比为约束条件，以等效辐射声功率最小为优化目标；

从所述目标频率段的激励中确定欠优化频率段的激励，所述欠优化频率段为在所述目标频率段的激励中，使所述加强筋分布模型的辐射声功率高于目标值的激励的频率段；

在所述欠优化频率段的激励下对所述加强筋分布模型再次进行所述振动响应优化，直至在整个所述目标频率段内所述加强筋分布模型的辐射声功率不高于所述目标值；

基于最后一次所述振动响应优化的优化结果云图和所述加强筋分布模型在所述设计空间构造所述加强筋，以得到油底壳优化模型。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

在目标频率段的激励下对所述油底壳初始模型进行振动响应优化之前，建立发动机整机模型以进行发动机整机振动分析，生成油底壳螺栓处在所述目标频率段的振动参数，以所述振动参数作为所述目标频率段的激励，所述振动参数包括振幅、速度、加速度中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述基于最后一次所述振动响应优化的优化结果云图和所述加强筋分布模型在所述设计空间构造所述加强筋，包括：

在所述加强筋分布模型的基础上，去除所述设计空间中在所述优化结果云图上显示材料密度低于密度阈值的区域的材料，保留所述设计空间中在所述优化结果云图上显示材料密度不低于所述密度阈值的区域的材料。

4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述油底壳优化模型进行油底壳辐射噪声计算，获取所述油底壳优化模型的辐射声功率曲线；

根据所述辐射声功率曲线判断所述油底壳优化模型是否满足设计要求；

若所述油底壳优化模型不满足设计要求，调整所述密度阈值，在所述加强筋分布模型的基础上，去除所述设计空间中在所述优化结果云图上显示材料密度低于调整后的所述密度阈值的区域的材料，保留所述设计空间中在所述优化结果云图上显示材料密度不低于调整后的所述密度阈值的区域的材料，直至调整后的所述油底壳优化模型满足设计要求。

5.一种油底壳的设计装置，其特征在于，包括：

模型建立模块，用于建立油底壳初始模型，所述油底壳初始模型包括壳体部分和初始加强筋部分，所述初始加强筋部分填充在设计空间内，所述设计空间为所述油底壳初始模型所在坐标系内允许布置加强筋的空间；

处理模块，用于在目标频率段的激励下对所述油底壳初始模型进行振动响应优化，得到加强筋分布模型，所述振动响应优化以所述壳体部分的表面为等效辐射声功率输出面，以构成所述加强筋的材料的体积在所述设计空间内所占的体积比为约束条件，以等效辐射声功率最小为优化目标；从所述目标频率段的激励中确定欠优化频率段的激励，所述欠优化频率段为在所述目标频率段的激励中，使所述加强筋分布模型的辐射声功率高于目标值的激励的频率段，在所述欠优化频率段的激励下对所述加强筋分布模型再次进行所述振动响应优化，直至在整个所述目标频率段内所述加强筋分布模型的辐射声功率不高于所述目标值；

模型生成模块，用于基于最后一次所述振动响应优化的优化结果云图和所述加强筋分布模型在所述设计空间构造所述加强筋，以得到油底壳优化模型。

6.根据权利要求5所述的设计装置，其特征在于，所述设计装置还包括激励生成模块，用于建立发动机整机模型以进行发动机整机振动分析，生成油底壳螺栓处在所述目标频率段的振动参数，以所述振动参数作为所述目标频率段的激励，所述振动参数包括振幅、速度、加速度中的任意一种。