[发明专利]一种车身造型阶段进行车身断面结构优化方法

说明书

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种车身造型阶段进行车身断面结构优化方法。本发明首先建立车身参数化模型，根据CAS数据及断面数据搭建现开发车型三维结构，通过方案筛选确定断面形式，并针对断面进行结构尺寸优化，以获取整车刚度性能更高，重量更低的优化的断面方案,最后综合整车典型断面的优化方案，形成优化的整车断面结构。该方法在造型设计阶段进行车身结构断面的结构形式及尺寸进行优化，以在设计初期支撑结构方案设计，保证整车性能的达成，在造型阶段，基于参数化模型，实现基于三维模型的断面方案优化，保证仿真精度，并可详细表达三维结构，在造型阶段即可有效提升和优化断面方案。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种车身造型阶段进行车身断面结构优化方法。

背景技术

传统车身开发首先进行造型设计，然后进行车身典型位置断面设计，以便校核人机、功能、布置等条件参数，然后进行详细数据设计。只有到详细数据阶段才能对结构性能进行校核分析，而在概念阶段由于人机和各种零部件布置需对车身结构断面进行尺寸调整，对车身性能的影响较难评估。

目前针对车身断面结构优化的研究方法，基于已有详细数据结构，对断面进行研究。针对断面本身进行优化则无法获取断面对整车结构性能的影响。通过整车进行结构断面优化的是将整车结构简化为一维单元模型，通过优化一维单元的截面进行断面优化，无法直观的看到三维结构，并在多根梁交汇位置智能简化处理。

发明内容

本发明提供了一种车身造型阶段进行车身断面结构优化方法，该方法在造型设计阶段进行车身结构断面的结构形式及尺寸进行优化，以在设计初期支撑结构方案设计，保证整车性能的达成，在造型阶段，基于参数化模型，实现基于三维模型的断面方案优化，保证仿真精度，并可详细表达三维结构，在造型阶段即可有效提升和优化断面方案，解决了现有汽车开发设计存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种车身造型阶段进行车身断面结构优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、建立整车参数化模型；

步骤二、更新参数化模型；

步骤三、提取整车典型位置断面，判断每个断面是否需要进行多断面方案对比，如果某断面存在多种断面几何拓扑形式满足设计要求，则执行步骤二，通过计算不同几何拓扑形式性能，选取更优的断面方案后，执行步骤四；若只有一个断面方案，则执行步骤四；

步骤四、设计断面进行尺寸优化的试验矩阵；

步骤五、生成优化的断面整车模型；

步骤六、综合所有断面优化后的结果，评估结构性能。

所述步骤一的具体方法如下：

所述参数化模型是基于产品的平台车型和对标车型结构数据，搭建整车参数化车身模型，并且能够通过改变参数实现车身结构变化。

所述步骤二的具体方法如下：

所述参数化模型是依据造型CAS数据及断面数据，并通过控制模型参数进行结构更新，以获得新产品造型下的车身结构模型。

所述步骤四的具体方法如下：

依据总布置、人机、造型、零件生产工艺的要求和断面可变位置制定断面参数变量数量及变量变化范围，采用优化的拉丁超立方方法进行试验矩阵设计，生成样本空间；并且根据样本空间的变量组合，通过控制参数化模型中的对应变量参数实现结构变更，生成样本点网格数据，计算整车弯曲、扭转刚度、模态、碰撞的结构性能。

所述步骤五的具体方法如下：

依据试验矩阵和性能计算结果搭建断面优化代理模型，通过模拟退火法求取代理模型的最优解集，并且从最优解集中选取合适的变量组合进行断面方案验算，确定最终断面的优化方案。