[发明专利]汽车外型参数的优化设计方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种汽车外型参数的优化设计方法、装置、设备及存储介质。对汽车进行流体动力学CFD模型设计，获得汽车CFD模型；基于设定数量的染色体参数构建三维拓扑结构种群；对三维拓扑结构种群中的染色体参数依次进行选择运算、交叉运算及变异运算，获得运算后的种群；计算运算后的种群中各染色体参数的适应度，并根据适应度确定优质染色体参数；根据优质染色体参数对三维拓扑结构种群进行更新，并对更新后的三维拓扑结构种群中的染色体参数返回执行依次进行选择、交叉及变异运算；根据适应度从最后一次迭代获取的优质染色体参数中确定最优染色体参数，作为最优汽车外型参数。在提高计算精度的同时，降低了仿真计算量，提高了计算效率。

技术领域

本发明实施例涉及车辆设计技术领域，尤其涉及一种汽车外型参数的优化设计方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着计算流体动力学(计算流体动力学；Computational Fluid Dynamics，CFD)的不断成熟，运用CFD技术进行汽车外型优化设计的案例也在不断增加。

现在的技术基本都以CFD仿真为基础，目前的技术主要有三种：一是通过改变某一参数，研究这一参数对汽车外形优化的整体影响，这种研究方法不仅耗时，面且往往在研究过程容易忽略了各参数的关联性和方法的整体性；二是通过实验设计方法，直接在汽车上取样本点，进行CFD设计，如正交实验设计，如正交设计、复合设计等方法，这种方法即降低了计算量，又提高了科学性，但是其统计量的降低，也容易缺失大量的数据，尤其是在多目标优化等问题上带来一定的困难；第三种是运用遗传算法等学习算法，这些算法提高了优化效率，但同时加大了计算量，给CFD这种高计算量的设计问题带来一定的困难，同时，这些方法如果设计不当，容易在计算中出现陷入局部极值等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种汽车外型参数的优化设计方法、装置、设备及存储介质，在提高计算精度的同时，降低了仿真计算量，提高了计算效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种汽车外型参数的优化设计方法，包括：

对汽车进行流体动力学CFD模型设计，获得汽车CFD模型；所述汽车CFD模型的输出参数包括：汽车阻力系数、阻力系数和侧压力系数；

从设定正交表中提取设定数量的染色体参数，基于所述设定数量的染色体参数构建三维拓扑结构种群；所述染色体参数包括后备箱尾部止翘角、发动机罩盖倾角、后风窗倾角和前风窗倾角；

对所述三维拓扑结构种群中的染色体参数依次进行选择运算、交叉运算及变异运算，获得运算后的种群；

计算运算后的种群中各染色体参数的适应度，并根据所述适应度确定优质染色体参数；

判断是否满足迭代终止条件，若否，则根据所述优质染色体参数对所述三维拓扑结构种群进行更新，并对更新后的三维拓扑结构种群中的染色体参数返回执行依次进行选择运算、交叉运算及变异运算的操作，直到满足迭代条件；

根据适应度从最后一次迭代获取的优质染色体参数中确定最优染色体参数，作为最优汽车外型参数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种汽车外型参数的优化设计装置，包括：

汽车CFD模型获取模块，用于对汽车进行流体动力学CFD模型设计，获得汽车CFD模型；所述汽车CFD模型的输出参数包括：汽车阻力系数、阻力系数和侧压力系数；

三维拓扑结构种群构建模块，用于从设定正交表中提取设定数量的染色体参数，基于所述设定数量的染色体参数构建三维拓扑结构种群；所述染色体参数包括后备箱尾部止翘角、发动机罩盖倾角、后风窗倾角和前风窗倾角；

种群运算模块，用于对所述三维拓扑结构种群中的染色体参数依次进行选择运算、交叉运算及变异运算，获得运算后的种群；