[发明专利]一种乘用车轻量化仿真设计方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明涉及仿真技术领域，具体的说是一种乘用车轻量化仿真方法、装置、设备及存储介质。包括以下步骤：步骤一、构建仿真模型；步骤二、设定优化目标；步骤三、区分安全与非安全件；步骤四、构建轻量化代理模型；步骤五、验证代理模型准确性；步骤六、多目标轻量化设计；步骤七、验证性能达标状态；步骤八、确定轻量化方案。本发明通过流程重构，通过安全件与非安全件区分，非安全件可实现快速迭代，对安全指标影响小；安全件通过贡献度分析，可有效降低构建代理模型变量数量，可大大降低构建代理模型的需求数量。通过本发明流程，可实现整车级料厚优化效率提升50％以上，更好适用于整车持续压缩的项目开发周期的需求。

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，具体的说是一种乘用车轻量化仿真方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

由于燃油消耗的要求，乘用车车身设计轻量化成为重要热点，可通过结构及组合厚度优化实现整车重量降低，提升燃油经济性/续航能力。由于车身设计与结构强度、耐撞性能、NVH性能紧密相关，因此在设计中如果变更单一组件也需要验证其余性能。因此，多学科、多目标设计轻量化方法应运而生，主要是通过变量选取，通过大量计算建立数据简化的代理模型，进而通过科学求解，快速确定最优解集。涉及多学科优化的难点主要在于：(1)如何集成安全于非安全件的集成优化，主要原因是非安全性能求解是线性分析，可较好识别每个件对于性能变化的灵敏度；但安全分析属于非线性分析，其组件暂无相关灵敏度的筛选。(2)代理模型的准确性，要提高代理模型的准确性现在方法主要是通过增加计算样本量，但对计算资源需求大、会大大降低分析效率，进而降低项目开发的适用性。现有的多目标、多学科优化主要缺陷：(1)未区分安全件和安全件，在构建代理模型时存在交叉部分，性能交互影响，会影响代理模型精度；(2)为了发挥更大的轻量化潜力，构建代理模型中计算量大，大大降低了多学科、多目标优化的效率，在实际项目开发中不满足快速响应、及时评价的要求。

发明内容

本发明提供了一种乘用车轻量化仿真方法、装置、设备及存储介质，通过流程重构，通过安全件与非安全件区分，非安全件可实现快速迭代，对安全指标影响小；安全件通过贡献度分析，可有效降低构建代理模型变量数量，可大大降低构建代理模型的需求数量。通过本发明流程，可实现整车级料厚优化效率提升50％以上，更好适用于整车持续压缩的项目开发周期的需求，解决了多学科优化存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种乘用车轻量化仿真方法，包括以下步骤：

步骤一、构建仿真模型；

步骤二、设定优化目标；

步骤三、区分安全与非安全件；

步骤四、构建轻量化代理模型；

步骤五、验证代理模型准确性；

步骤六、多目标轻量化设计；

步骤七、验证性能达标状态；

步骤八、确定轻量化方案。

进一步地，所述步骤一的具体方法如下：

构建仿真模型包括构建整车耐撞模型、结构强度模型和NVH模型。

进一步地，所述步骤二中的优化目标包括重量目标和性能目标；

其中，所述重量目标通过白车身的轻量化来实现；具体方法如下：

采用轻量化系数表，计算公式为：

式中，L为白车身轻量化系数；m为白车身质量；C₁为白车身静态扭转刚度；A为四轮间的正投影面积即前、后轮平均轮距乘以轴距；

所述性能目标通过整车耐撞性能目标、结构强度目标和NVH目标来实现；具体如下：