[发明专利]一种用于优化车身结构的方法

说明书

一种用于通过确定车身的一个或多个所选车身元件的变形优化车身结构的方法，该方法包括以下步骤：选择应当确定其变形的车身的一个或多个车身元件，从第一车身结构的完全修整模型得到所选车身元件的第一组变形值，其中第一组变形值基于在指定时间段期间测得的动态值或在完整动态负载仿真模型中仿真得到的动态数据；确定在等效静负载仿真模型中被施加到第一车身结构的简化模型的一个或多个力，以获得用于第一车身结构的简化模型的所选车身元件的第二组变形值，其中对于相同的所选车身元件，所选车身元件的第二组变形值对应于第一组变形值；在等效静态负载仿真模型中，将该一个或多个确定的力施加到类似的替代性的第二车身结构的简化模型，以获得用于第二车身结构的简化模型的所选车身元件的第三组变形值；确定第三组变形值是否在用于满足第二车身结构的变形要求的预定变形值范围内。

技术领域

本公开内容涉及一种用于通过确定车身的一个或多个所选车身元件的变形优化车身结构的方法，其中计算所选车身元件的变形值。

背景技术

在现代车辆的构造和设计过程中，用数学模型或计算机模型对车身或车身部件进行仿真，以更好地理解车辆结构的结构特性。有许多不同的计算机仿真模型可用于汽车设计过程的不同阶段。也可以使用真实测试车辆，很多时候，在构造过程中同时使用真实车辆测试程序和车辆模型的计算机仿真。在开发新车辆时，通常使用车辆的计算机模型替代真实车辆模型。计算机模型减少了成本和开发时间。

在设计过程中的重要方面是车身结构不同部位的变形，其中车身刚度对汽车异响和噪声性能有着重要影响。坚固的车身结构可以降低汽车结构中使用的不同内部组件的激励水平，诸如例如车门面板、车身面板和驾驶舱等的内部结构。此外，通过坚固的车身结构，车身封闭间隙中密封件的运动减少，可以改善汽车的噪音、振动和不平顺性(NVH)性能，并降低整个汽车的异响及噪声风险。因此，限制车身变形的要求是期望的。然而，过于坚固的车身结构可能会对汽车的耐撞性产生负面影响。在碰撞情况下吸收能量所需的车身结构的变形可能在具有高刚度的结构中受到限制。因此，在汽车结构的设计中需要根据不同的参数，诸如车身不同部位的刚度，来优化结构。

确定车身结构的刚度的一种常用方法是仅使用静态扭转刚度计算模型或对未修整的车身的第一扭转模式进行仿真，通过这些模型，复杂车身结构的刚度在每种情况下仅由一个值反映。由于未具体考虑汽车不同区域的局部刚度，如前部、后部、下部和上部的刚度，因而使得静态或动态扭转刚度计算模型的使用不可靠。

因此，需要一种改进的方法，通过计算机仿真在计算机模型中优化车身结构，其中通过对汽车结构的数学建模来再现汽车的结构行为。

发明内容

本公开内容的目的在于提供一种用于优化车身结构并避免上述问题的方法。这一目的至少部分地由独立权利要求的特征来实现。从属权利要求包含用于优化车身结构的方法的进一步发展。

本公开内容涉及一种用于通过确定车身的一个或多个所选车身元件的变形优化车身结构的方法，其中，选择应当确定其变形的一个或多个车身元件。从第一车身结构的完全修整模型中获得所选车身元件的第一组变形值，其中第一组变形值基于在指定时间段期间测得的动态值或在完整动态负载仿真模型中仿真得到的动态数据。确定在等效静负载仿真模型中需要被施加到第一车身结构的简化模型的一个或多个力，以获得用于第一车身结构的简化模型的所选车身元件的第二组变形值，从而对于相同的所选车身元件，所选车身元件的第二组变形值对应于第一组变形值。在等效静负载仿真模型中，将所述一个或多个确定的力施加到类似的替代性的第二车身结构的简化模型，以获得用于第二车身结构的简化模型的所选车身构件的第三组变形值。确定第三组变形值是否在用于满足第二车身结构的变形要求的预定期望变形值范围内。