[发明专利]商用车货箱结构疲劳寿命优化方法及装置

说明书

本说明书实施例公开一种商用车货箱结构疲劳寿命优化方法及装置，方法包括：建立商用车货箱的三维结构模型；对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；对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；基于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。上述方案中，可以在商用车货箱的设计初期得到各个部件的参数最佳配比，使货箱服役寿命最长，有效的降低了货箱整车开发的设计周期和成本。

技术领域

本说明书实施例涉及车辆结构设计领域，尤其涉及一种商用车货箱结构疲劳寿命优化方法及装置。

背景技术

货箱作为商用车上体积最大的部件，是运输货物的直接承载体，更是商用车重要组成部分之一，在满足刚度、轻度、减重等需求的情况下，对货箱进行疲劳寿命的优化设计可以很大程度的提高整车经济性。目前，商用车结构设计多关注于各工况下的安全性，而在实际工程中疲劳损伤导致的货箱寿命降低最为明显。另外，现有技术中多采用整车路试的方法验证货箱的疲劳寿命，这极大增加了货箱的开发周期和成本。

发明内容

本说明书实施例提供及一种商用车货箱结构疲劳寿命优化方法及装置。

第一方面，本说明书实施例提供一种商用车货箱结构疲劳寿命优化方法，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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净水压力加载方式。

可选地，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。

可选地，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；