[发明专利]概念阶段汽车白车身轻量化分析方法、系统、介质及设备

说明书

本发明公开了一种概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，包括：根据车辆轴距对车辆进行等级划分，确定所研发车辆对应的等级；从竞品轻量化系数数据库中确定与所研发车辆处于相同等级的目标轻量化系数参考值，所述竞品轻量化系数数据库用于存储竞品车辆的等级和每个等级对应的轻量化系数参考值；计算所研发车辆的轻量化系数；如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理。该方法使概念阶段的白车身轻量化设计达到合理的目标，减少后期结构变更的可能性。

技术领域

本发明属于汽车研发领域，具体涉及一种在概念阶段对汽车白车身进行轻量化分析的方法、系统、计算机存储介质和计算机设备。

背景技术

汽车重量与能耗、尾气排放和碰撞安全法规有直接关系，基于各方面的考虑，汽车重量被要求不断减少，由此汽车轻量化技术成为业界的研究热点。

目前阶段，汽车白车身结构设计流程是先设计再仿真，结构上存在设计不合理的地方只能在后期仿真的时候被发现，然后修改结构设计后再进行仿真。如果白车身轻量化在概念阶段之后，为了轻量化而对结构进行了修改，需要重新进行仿真，延长了整个研发的时间。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种在概念阶段对汽车白车身进行轻量化分析的方法，使概念阶段的白车身轻量化设计达到合理的目标。

技术方案：本发明一方面公开了一种概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，包括：

根据车辆轴距对车辆进行等级划分，确定所研发车辆对应的等级；

从竞品轻量化系数数据库中确定与所研发车辆处于相同等级的目标轻量化系数参考值，所述竞品轻量化系数数据库用于存储竞品车辆的等级和每个等级对应的轻量化系数参考值；

计算所研发车辆的轻量化系数；如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理。

具体地，所述轻量化系数参考值是根据每个等级中竞品车辆的轻量化系数计算得到的，所述轻量化系数参考值为轻量化系数的统计平均值或中位数。

所研发车辆的轻量化系数计算步骤包括：

计算所研发车辆的扭转刚度值C_T，单位为N·m/°；

计算轻量化系数L：L＝m/(C_T·A)；

其中m为白车身重量，单位为kg；A为车身脚印面积，单位为m²。

进一步地，上述概念阶段汽车白车身轻量化分析方法还包括：

对轻量化后的研发车辆再次计算轻量化系数；

如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理，直至所述轻量化系数小于所述目标轻量化系数参考值。

对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理的步骤包括：

建立网格模型：设置网格尺寸参数和材料弹性模量，生成当前车身的六面体网格模型；

定义设计变量：将所述六面体网格模型中的六面体单元定义为设计变量，设置最小乘员尺寸控制参数和对称约束；

定义响应，所述响应包括：体积分数、左前减震器塔Z向位置、右前减震器塔Z向位置、扭转刚度响应；

所述扭转刚度响应为：

其中x₁、x₂分别为左、右减震器塔的Z向位移量，D为左、右前减震器塔之间的距离，abs()为绝对值运算符；

定义约束条件：白车身扭转刚度为预设的白车身扭转刚度阈值；