[发明专利]汽车白车身轻量化分析方法

权利要求书

1.一种汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，包括：

将汽车白车身的每个优化尺寸设定为一个设计变量，并将所述汽车白车身的各阶模态频率值、弯曲刚度值、扭转刚度值及各极限工况下的最大主应力设定为目标函数；

分别对每个所述设计变量进行试验设计与仿真计算，以得到每个所述设计变量对应的响应函数值，并根据所有的所述响应函数值，建立近似模型；

基于建立的所述近似模型，对各个所述设计变量进行多学科多目标优化，以得到变量的Pareto解集。

2.根据权利要求1所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，在所述将汽车白车身的每个优化尺寸设定为一个设计变量，并将所述汽车白车身的各阶模态频率值、弯曲刚度值、扭转刚度值及各极限工况下的最大主应力设定为目标函数的步骤之前，所述汽车白车身轻量化分析方法还包括：

分别对所述汽车白车身进行模态分析、弯曲刚度分析、扭转刚度分析和极限强度分析，以对应得到所述各阶模态频率值、所述弯曲刚度值、所述扭转刚度值及所述各极限工况下的最大主应力。

3.根据权利要求2所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，在所述分别对所述汽车白车身进行模态分析、弯曲刚度分析、扭转刚度分析和极限强度分析，以对应得到所述各阶模态频率值、所述弯曲刚度值、所述扭转刚度值及所述各极限工况下的最大主应力的步骤之前，所述汽车白车身轻量化分析方法还包括：

建立所述汽车白车身的有限元模型及所述汽车的多体动力学模型。

4.根据权利要求3所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，对所述汽车白车身进行模态分析的步骤包括：

基于建立的所述汽车白车身的有限元模型，采用Lanczos算法，在预设频率范围内，对所述汽车白车身进行模态分析，以得到所述各阶模态频率。

5.根据权利要求4所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，所述预设频率范围为0-70Hz。

6.根据权利要求3所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，对所述汽车白车身进行弯曲刚度分析的步骤包括：

对建立的所述汽车白车身的有限元模型设定弯曲约束条件，并施加预设力，以获取所述弯曲刚度值。

7.根据权利要求3所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，对所述汽车白车身进行扭转刚度分析的步骤包括：

对建立的所述汽车白车身的有限元模型设定扭转约束条件，并施加预设扭矩，以获取所述扭转刚度值。

8.根据权利要求3所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，对所述汽车白车身进行极限强度分析的步骤包括：

基于建立的所述汽车的多体动力学模型，提取所述各极限工况下的强度载荷；

根据所述各极限工况下的强度载荷，采用惯性释放方法，分别对所述汽车白车身进行应力计算，以获取所述各极限工况下的最大主应力。

9.根据权利要求1所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，所述根据所有的所述响应函数值，建立近似模型的步骤包括：

根据所有的所述响应函数值，分别建立响应面模型、克里格模型及径向基神经网络模型。

10.根据权利要求1所述的汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，所述基于建立的所述近似模型，对各个所述设计变量进行多学科多目标优化，以得到变量的Pareto解集的步骤包括：

分别对建立的所述近似模型进行精度评估，以得到精度最高的近似模型；

基于所述精度最高的近似模型，分别采用领域培植多目标遗传算法、第二代非劣排序遗传算法及存档微遗传算法对各个所述设计变量进行优化分析，以得到所述变量的Pareto解集。