[发明专利]一种车身焊点布置的非线性拓扑优化方法

摘要

本发明公开了一种车身焊点布置的非线性拓扑优化方法，建立整车碰撞仿真有限元模型，提交LS‑DYNA计算，输出碰撞性能重点关注节点位移值；建立白车身线性刚度仿真的有限元模型，提交GENESIS优化计算；碰撞模型和白车身模型中的有关焊点建模采用实体单元；采用等效静载方法将碰撞非线性工况转换为线性静态工况进行拓扑优化设计；将焊点设置为拓扑变量，将获得的焊点密度值更新到碰撞有限元模型中，并重新进行一轮碰撞仿真分析；最后对收敛结果进行后处理。本发明对实体焊点进行拓扑优化，满足各重要时刻碰撞性能的前提下实现车身焊点布置，确保车身焊点布置的合理性，避免冗余焊点布置，减少焊点数量，降低制造成本，提高生产效率。

主权项

一种车身焊点布置的非线性拓扑优化方法，其特征在于：所述车身焊点布置的非线性拓扑优化方法包括如下步骤：a、首先建立整车碰撞仿真有限元模型，提交LS‑DYNA计算，输出碰撞性能重点关注的节点位移值，作为后续优化设计的约束参考；b、建立白车身线性刚度仿真的有限元模型，提交GENESIS优化计算，确保模型的准确性；c、碰撞模型和白车身模型中的有关焊点建模均采用实体单元，且实体单元各个节点的坐标位置保持一致；d、采用等效静载方法将碰撞非线性工况转换为线性静态工况进行拓扑优化设计；e、将焊点设置为拓扑变量，以焊点质量最小化为目标函数，约束函数设置为步骤d中所有等效载荷工况下的某些节点位移值不超过设计值，通过GENESIS实现焊点拓扑优化设计；f、将步骤e中通过拓扑优化设计获得的焊点密度值更新到碰撞有限元模型中，并重新进行一轮碰撞仿真分析，获得各时刻下更新的等效静载工况；g、迭代迅仿步骤e‑f，直至满足优化设计定义的收敛准则位置；h、最后对收敛结果进行后处理。