[发明专利]商用车货箱结构疲劳寿命优化方法及装置

权利要求书

1.一种商用车货箱结构疲劳寿命优化方法，其特征在于，包括：

建立商用车货箱的三维结构模型；

对所述三维结构模型进行网格划分及有限元分析，得到三维网格模型；

对所述三维网格模型中的N个部件设定初始仿真参数，得到初始三维模型，N为正整数；

对所述初始三维模型分别施加静态工况、自由模态工况以及疲劳工况，得到每个工况下的仿真结果，所述仿真结果包括所述静态工况下所述初始三维模型中货箱结构的位移和Mises应力，所述自由模态工况下所述初始三维模型中货箱结构的固有频率，以及所述疲劳工况下所述初始三维模型中货箱结构的疲劳寿命；

基于所述每个工况下的仿真结果，以及预设的仿真约束条件，对每个部件的初始仿真参数进行优化，以使参数优化后对应的目标三维模型的疲劳寿命最长。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述三维结构模型进行网格划分及有限元分析，得到三维网格模型，包括：

对所述三维结构模型进行中面抽取，并对中面抽取后的模型进行几何清理；

对几何清理后的模型进行网格划分，并对划分的网格进行网格质量检查，将通过所述网格质量检查的模型作为所述三维网格模型。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对几何清理后的模型进行网格划分，并对划分的网格进行网格质量检查，包括：

采用四边形单元以及三角形单元对几何清理后的模型进行网格划分，并对划分的网格进行网格质量检查，其中，所述三角形单元的数量与全部网格单元的数量的比值小于预设比值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真参数包括材料参数和属性参数；所述材料参数包括弹性模量、泊松比、密度和S-N曲线，所述属性参数包括截面类型和部件的厚度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态工况包括满载运输工况，所述满载运输工况对应的装载介质为砂石料，所述满载运输静态工况对应的压力加载方式为静水压力加载方式。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述疲劳工况对应的施加载荷为实测道路载荷谱或基于标准路况的载荷。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述每个工况下的仿真结果，以及预设的仿真约束条件，对所述每个部件的初始仿真参数进行优化，包括：

确定所述每个工况下的仿真结果是否满足预设的仿真约束条件；

若存在不满足所述预设的仿真约束条件的仿真结果，基于每个部件的预设仿真参数取值范围，确定M组仿真参数组合，其中，每组仿真参数组合包含与所述N个部件对应的目标仿真参数，其中，所述M组仿真参数组合与所述N个部件的初始仿真参数所构成的组合不同，M为正整数；

将所述三维网格模型中的N个部件分别设定为与所述M组仿真参数组合对应的参数，得到与M组仿真参数组合对应的M个目标三维模型；

针对每个目标三维模型，分别施加静态工况、自由模态工况以及疲劳工况，得到该目标三维模型在每个工况下的仿真结果，共获得M组仿真结果；

从所述M组仿真结果中筛选出符合所述预设的仿真约束条件的K组仿真结果，并从所述K组仿真结果中确定出疲劳寿命最长的目标仿真结果，以及将所述目标仿真结果对应的目标仿真参数组合作为所述N个部件优化后的仿真参数，K为正整数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设的仿真约束条件包括：货箱结构的最大位移小于预设位移、Mises应力小于对应材料的屈服强度且存在1.5～2倍的安全裕度、固有频率大于振源频率。