[发明专利]一种汽车车身低阻低噪协同设计优化方法

摘要

本发明提出了一种基于近似模型的车身低阻、低噪造型协同优化方法，通过协同车身造型参数控制，实现低阻、低阻车身设计。首先对待优化汽车车身进行简化，控制能反映车身造型的特征参数和约束，构建车身造型参数与气动阻力和气动噪声性能影响关系的近似模型，根据不同车型，设计气动阻力和气动噪声影响权重系数，利用协同优化理论对车身进行多学科优化，最终获取较佳的汽车车身造型参数，以实现在最大限度保持原始车型美学造型风格基础上的低阻和低噪声双目标设计。本发明所提出设计方法，克服了当前汽车车身仅考虑降低气动阻力或气动噪声的单一目标，可提高车身设计水平，方法简便可靠。

主权项

一种汽车车身低阻低噪协同设计优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，分别建立可靠的车身外形尺寸与气动阻力和气动噪声近似模型；步骤2，对步骤1中建立的近似模型进行单目标优化，将获得的最优阻力系数和声压级下的作为多目标优化时的边界设定依据；步骤3，构建车身低阻、低噪协同优化数学模型；步骤4，构建协同优化基本框架；步骤5，利用优化算法进行迭代优化，最终得到在最大限度保证原车型美学造型特征条件下的低阻、低噪协同下的最优汽车车身造型；其中，步骤1还包括以下步骤：建立样本点集与约束：首先根据待优化的具有美学特征的汽车车身，建立车身样本点集：X1＝{X11，X12，……X1m}和X2＝{X21，X22，……X2n}；根据汽车车身几何参数设计标准及该车型某些硬点约束分别确定两个特征点集的上下限a≤X1i≤b和c≤X2j≤d；在硬点条件约束下，进行试验设计，即改变汽车车身几何造型特征点X1i、X2j，构造新的汽车车身造型，分别应用计算流体力学CFD软件计算新汽车车身的气动阻力和气动噪声，构建起气动阻力和气动噪声在特征样本点上的在空间分布，得到各样本点处气动阻力系数和气动噪声声压级的响应值；误差样本点剔除和添加；根据各样本点和样本点响应值，构建拟合函数即近似代理模型；可靠性分析。