[发明专利]一种固定工况下汽车零部件厚度优化的方法

说明书

本发明公开了一种固定工况下汽车零部件厚度优化的方法，包括以下步骤：S1、创建汽车零部件固定工况下的分析模型，正确建立单元类型、施加载荷、边界条件以及材料模型、控制卡片，得到optistruct求解器能够识别的模型文件；S2、利用optistruct求解器读入上述S1中创建的模型文件，然后计算汽车零部件对输入载荷的响应，输出位移、应力、应变结果；S3、查看求解结果，处理分析数据，确认仿真结果，得到优化计算后各零部件厚度，给出分析报告，得到轻量化方案，本发明一种固定工况下汽车零部件厚度优化的方法，通过为汽车零部件设定特定的工况，能够在刚度、模态等性能不降低的情况下，优化零部件厚度，达到最大的轻量化目的，计算结果可视化，计算数据更加可靠。

技术领域

本发明涉及汽车零部件厚度优化的方法技术领域，尤其涉及一种固定工况下汽车零部件厚度优化的方法。

背景技术

汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

随着国家各项法规要求的提高，汽车轻量化的需求不容忽视。轻量化的车身结构，即有利于降低油耗，又可以改善整车的性能。因此先进高强钢等轻量化材料的研制开发为其提供了帮助。鉴于轻量化材料的厚度减薄是目前汽车厂轻量化分析的重要手段，而如何在设计汽车零部件时，即兼顾强度、刚度等性能，又能满足轻量化要求，此项工作受到各主机厂的大量关注。传统的工作主要依赖于经验积累和试验模拟，不能得到最优厚度，不能最大限度地达到轻量化要求。因此，需要一种更好的方法来优化并设计零部件厚度，保证零部件的可靠性和合理性的同时，最大程度达到轻量化的目的。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种固定工况下汽车零部件厚度优化的方法，以解决背景技术中提出的传统的工作主要依赖于经验积累和试验模拟，不能得到最优厚度，不能最大限度地达到轻量化要求的问题。

为此，本发明提供了一种固定工况下汽车零部件厚度优化的方法，包括以下步骤：

S1、创建汽车零部件固定工况下的分析模型，正确建立单元类型、施加载荷、边界条件以及材料模型、控制卡片，得到optistruct求解器能够识别的模型文件；

S2、利用optistruct求解器读入上述S1中创建的模型文件，然后计算汽车零部件对输入载荷的响应，输出位移、应力、应变结果；

S3、查看求解结果，处理分析数据，确认仿真结果，得到优化计算后各零部件厚度，给出分析报告，得到轻量化方案。

优选的，所述S1步骤中：首先利用Hypermesh软件建立汽车零部件的有限元分析模型。

优选的，所述有限元分析模型通过检查并确定汽车零部件结构模型的完整性，然后抽取单一部件板壳结构模型中面，并进行二维网格划分，检查网格划分质量，再创建连接关系，包括点焊连接、铆钉连接、铰链连接和螺栓连接，最后创建材料属性的方式建立。

优选的，所述S1步骤中：依据固定工况，设置施加载荷及边界条件。

优选的，所述施加载荷及边界条件通过创建设计变量，并定义设计变量的初始值，上限和下限，再定义设计变量与厚度的关联关系的方式设置。

优选的，所述定义设计变量与厚度的简单的线性关系表示为：T＝C₀+∑d_ic_i其中，T为厚度，d_i为设计变量，C₀为常数，c_i为每个设计变量前的系数,所述定义设计变量与厚度的复杂的函数关系，可以分析具体工况，借助DEQATN卡，定义设计变量和厚度关系，方程输入应用DESVAR和DTABLE卡定义常量。