汽车车身材料优化方法及优化系统技术方案

本发明专利技术提供一种汽车车身材料优化方法，汽车车身材料优化方法包括步骤：获取材料性能评价指标和零件性能评价指标，及预定义材料性能评价指标和零件性能评价指标的级别划分范围；根据待优化零件的设计参数和物料清单创建待优化零件的初始信息表，初始信息表包括零件名称和材料名称；根据初始信息表中零件名称和材料名称获取对应材料性能评价指标和零件性能评价指标的评级结果；在不影响零件设计性能的前提下，根据优化目的，比较材料性能评价指标和零件性能评价指标，得出具有更优的材料性能评价指标和零件性能评价指标的优化方案。本发明专利技术还提供一种汽车车身材料的选择评价装置，包括：预定义模块、初始信息创建模块、级别评级模块、及筛选模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车车身材料优化方法及优化系统。
技术介绍
随着人们生活水平的提高和汽车工业的快速发展，汽车越来越多的应用于人们的日常生活中。在汽车行业的不断发展过程中，人们除了关注汽车的质量、功能等因素，对汽车车身的安全性，也越来越重视。汽车车身通常选用烘烤硬化(BH)钢板、无间隙原子钢(Interstitial-FreeSteel，IF钢)板、低合金高强度钢板、双相钢板、相变诱导塑性(TRIP)钢板、热成形高强度钢板、及减振复合钢板等，其可使车身结构强度、刚度提高，质量减轻，降低噪声，提高车身的安全性。由于钢板种类较多，各钢厂实际产品性能有差异，且国内自主品牌汽车厂家实际应用经验较欠缺，因此，到目前为止还没有形成一个较系统优化方法。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种比较系统的、简单易行的汽车车身材料优化方法及优化系统，以解决现有技术中的不足。本专利技术提供一种汽车车身材料优化方法，所述汽车车身材料优化方法包括步骤：获取材料性能评价指标和零件性能评价指标，以及预定义所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的级别划分范围；根据待优化零件的设计参数和物料清单创建所述待优化零件的初始信息表，所述初始信息表包括零件名称和材料名称；根据所述初始信息表中所述零件名称和所述材料名称获取对应所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的评级结果；在不影响零件设计性能的前提下，根据优化目的，比较所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标，得出具有更优的所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的优化方案。进一步地，所述根据待优化零件的设计参数和物料清单创建所述待优化零件的初始信息表的步骤之后，还包括步骤：对所述初始信息表中的信息与CAD中的信息进行复核确认。进一步地，所述材料性能评价指标为多个，包括材料强度、材料成形性、碰撞能量吸收性能、硬化能力、抵抗碰撞变形性能、以及价格指数。进一步地，所述材料性能评价指标的级别划分范围划分为七个级别。进一步地，所述零件性能评价指标为多个，包括零件强度、抵抗碰撞变形、碰撞能量吸收、刚度灵敏度、零件成形性、以及成本关联度。进一步地，所述零件性能评价指标的级别划分范围划分为七个级别。进一步地，所述初始信息表还包括零件号、厚度、数量、以及单件重量。本专利技术还一种汽车车身材料优化系统，所述汽车车身材料优化系统包括：预定义模块，用于获取材料性能评价指标和零件性能评价指标，以及预定义所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的级别划分范围；初始信息创建模块，用于根据待优化零件的设计参数和物料清单创建所述待优化零件的初始信息表；级别评级模块，用于根据所述初始信息表中所述零件名称和所述材料名称获取对应所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的评级结果；以及筛选模块，用于在不影响零件设计性能的前提下，根据优化目的，比较所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标，得出具有更优的所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的优化方案。进一步地，所述汽车车身材料的选择评价装置还包括复核模块，用于对所述初始信息与CAD中的信息进行复核确认。本专利技术的有益效果是，提供了一种比较系统的、简单易行的汽车车身材料优化方法及优化系统，解决了现有技术中的不足。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术的汽车车身材料优化方法的流程图。图2是后裙板内板优化前、后材料性能的雷达对比图。图3是后裙板内板优化前、后零件性能的雷达对比图。图4是本专利技术实施例提供的汽车车身材料优化系统的架构框图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。图1是本专利技术的汽车车身材料优化方法的流程图，参见图1所示，本专利技术提供的汽车车身材料优化方法包括：步骤S1：获取材料性能评价指标和零件性能评价指标，以及预定义材料性能评价指标和零件性能评价指标的级别划分范围。汽车车身的材料性能评价指标包括材料强度、材料成形性、碰撞能量吸收性能、硬化能力、抵抗碰撞变形性能、以及价格指数等多个指标。其定义如下：材料强度σm：其数值用材料的屈服强度表示，表示金属材料在出现屈服现象时的屈服极限。材料成形性Fm：指金属钣金材料冲压成形到所需要的形状而没有断裂、局部减薄和起皱出现的能力。本方法仅适用于冷加工成形。在这里用FLC曲线正下方与横轴围成的面积Fm大小作为衡量标准，面积越大表示成形性越好。其中FLC的获得应符合GB/T24171.2的规定。碰撞能量吸收性能AE：车身钣金零件在一定范围的碰撞变形过程中吸收能量多少的能力。AE∝t2σb2q，这里取q＝0.5。硬化能力k：是真实应变等于1.0时的真实应力。k值越大，表示材料在一定塑性变形后的强度和硬度越高。这里的硬化能力k值符合Hollomon关系式σ真＝kεn。抵抗碰撞变形性能P：车身钣金材料在碰撞过程中抵抗塑性变形的能力。此能力要求零部件具有较高的模量值。P∝tEDp，其中1/ED＝1/E+1/ES，ES＝kεn-1,这里取p＝1，ES点在应变范围0.02≤ε≤1之间平均取50个点，分别计算，从而得到50个tEDm值的平均值。价格指数Cm：某一牌号材料的价格与宝钢材料牌号DC01，厚度1.0mm，宽度1250mm规格的价格的比值定义为此材料的价格指数。其中DC01的价格以宝钢对应牌号的当月基本价格。备注：σ0.2为屈服强度，σb为抗拉强度，σ真为真实应力，ε为真实应变，n为应变硬化指数，t为板材厚度，ED为动荷模量，E为弹性模量，ES为正割模量，p、q为常数。汽车车身的零件性能评价指标包括零件强度、抵抗碰撞变形、碰撞能量吸收、刚度灵敏度、零件成形性、以及成本关联度等多个指标。其定义分别如下：零件强度σeq：根据VonMises屈服准则，车身钣金零件在设计要求工况下受到的最大等效应力。抵抗碰撞变形Br：碰撞后车身单个零件的最大有效塑性应变。碰撞能量吸收W：车身在碰撞过程中单个零件消耗的内能占整个车身消耗的总内能的百分比。刚度灵敏度St：在一定载荷条件下，车身单个零件材料的变化对车身整体及局部弯曲刚度或扭转刚度的影响程度。零件成形性Fp：在一定设备、材料和加工能力的条件下，由原材料加工成合格车身零件的难易程度。成本关联度Cp：单个零件的材料成本占车身材料总成本的比例。汽车车身的材料性能评价指标划分为七个级别，各材料性能评价指标的每个级别所对应一定的范围，具体地，采用1、2、3、4、5、6、7来表示七个级别的编号，除了强度指标单位用兆帕(MPa)表示外，其他指标均不考虑单位。参见表1所示。表1材料性能评价指标的级别划分标准汽车车身的零件性能评价指标划分为七个级别，各零件性能评价指标的每个级别所对应一定的范围，具体地，采用1、2、3、4、5、6、7来表示七个级别的编号。参见表2所示。表2零件性能评价指标的级别划分标准步骤S2：根据待优化零件的设计参数和物料清单创建所述待优化零件的初始信息表。根据车身设计参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车车身材料优化方法，其特征在于，所述汽车车身材料优化方法包括步骤：获取材料性能评价指标和零件性能评价指标，以及预定义所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的级别划分范围；根据待优化零件的设计参数和物料清单创建所述待优化零件的初始信息表，所述初始信息表包括零件名称和材料名称；根据所述初始信息表中所述零件名称和所述材料名称获取对应所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的评级结果；以及在不影响零件设计性能的前提下，根据优化目的，比较所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标，得出具有更优的所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的优化方案。

【技术特征摘要】
1.一种汽车车身材料优化方法，其特征在于，所述汽车车身材料优化方法包括步骤：获取材料性能评价指标和零件性能评价指标，以及预定义所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的级别划分范围；根据待优化零件的设计参数和物料清单创建所述待优化零件的初始信息表，所述初始信息表包括零件名称和材料名称；根据所述初始信息表中所述零件名称和所述材料名称获取对应所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的评级结果；以及在不影响零件设计性能的前提下，根据优化目的，比较所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标，得出具有更优的所述材料性能评价指标和所述零件性能评价指标的优化方案。2.如权利要求1所述的汽车车身材料的选择评价方法，其特征在于，所述根据待优化零件的设计参数和物料清单创建所述待优化零件的初始信息表的步骤之后，还包括步骤：对所述初始信息表中的信息与CAD中的信息进行复核确认。3.如权利要求1或2所述的汽车车身材料的选择评价方法，其特征在于，所述材料性能评价指标为多个，包括材料强度、材料成形性、碰撞能量吸收性能、硬化能力、抵抗碰撞变形性能、以及价格指数。4.如权利要求3所述的汽车车身材料的选择评价方法，其特征在于，所述材料性能评价指标的级别划分范围划分为七个级别。5.如权利要求1或2所述的汽车车身材料的选择评价方法，其特征在于，所述零件性能评价指标为多个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜盟相，陈麒琳，俞雁，张刚毅，蒋琼，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44