[发明专利]框架车身碰撞概念设计方法

说明书

一种框架车身碰撞概念设计方法，所述方法包括获取概念CAD模型；根据概念CAD模型建立简化的车身碰撞CAE模型；利用Kecman理论模型方法计算刚度曲线；以及将刚度曲线赋予梁单元。本发明的框架车身碰撞概念设计方法解决了概念车身梁结构的刚度曲线只能从详细模型分析得到的问题，提高了整个白车身设计阶段的工作效率，缩短了白车身的设计周期。

技术领域

本发明涉及车身设计技术领域，特别涉及一种框架车身碰撞概念设计方法。

背景技术

传统的白车身结构设计中，详细设计占了绝大部分的比重，概念设计阶段工作量很少，这样在车身后期遇到的设计问题很难修改，因为越到后期，设计的自由度越小，修改成本越高。现行的白车身设计中，概念设计阶段的工作量已与详细阶段不相上下，新车型的设计周期大大缩短，这离不开CAE技术的快速发展。CAE技术使得车身在设计后期得以验证各项性能，如静刚度、强度及碰撞性能，减少了实车碰撞试验次数，而且为概念设计阶段提供了设计的可行性。而概念设计阶段对车身性能的预测性仿真模拟还有很多可以改进之处，尤其是最为复杂的碰撞问题。现有的白车身概念设计仅针对概念车身静刚度与强度做分析优化，均未能针对碰撞问题做预测性的分析和优化。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种框架车身碰撞概念设计方法，解决了概念车身梁结构的刚度曲线只能从详细模型分析得到的问题，提高了整个白车身设计阶段的工作效率，缩短了白车身的设计周期。

一种框架车身碰撞概念设计方法，所述方法包括：

获取概念CAD模型；

根据概念CAD模型建立简化的车身碰撞CAE模型；

利用Kecman理论模型方法计算刚度曲线；以及

将刚度曲线赋予梁单元。

在本发明的实施例中，在所述CAE模型中，控制所有所述梁单元梁截面为矩形截面。

在本发明的实施例中，所述梁截面的第一边长、第二边长以及梁壁的厚度为设计变量。

在本发明的实施例中，目标函数包括车身总质量，约束条件为碰撞评价指标。

在本发明的实施例中，上述梁单元采用Belytschko-Schwer梁单元模拟塑性铰。

在本发明的实施例中，将Ls-Dyna软件材料库中的MAT29属性赋予所述Belytschko-Schwer梁单元。

在本发明的实施例中，上述CAD模型由CAD软件建立，将所述CAD模型导入到hypermesh软件中，划分网格并赋予位移和载荷边界条件，所述刚度曲线利用所述Ls-Dyna软件材料库中的MAT29输入。

在本发明的实施例中，在所述hypermesh平台下利用TCL/TK语言编程，并调用所述Ls-Dyna求解器计算所述刚度曲线。

在本发明的实施例中，将所述CAD模型处理为线面模型。

本发明的框架车身碰撞概念设计方法解决了概念车身梁结构的刚度曲线只能从详细模型分析得到的问题，使框架车身碰撞模型可以在白车身概念设计阶段针对碰撞问题做梁截面的优化设计工作，大大提高整个白车身设计阶段的工作效率，缩短了白车身的设计周期，同时使得基于碰撞的概念框架车身可以参与正向车身设计。

附图说明

图1是本发明的框架车身碰撞概念设计方法的流程示意图。

图2是本发明的框架车身碰撞概念设计方法建立的CAE模型示意图。

图3是本发明的梁单元的结构示意图。

图4a至图4c是Kecman薄壁梁弯曲理论模型的示意图。