一种基于MDO技术的上车体结构优化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于MDO技术的上车体结构优化方法，包括以下步骤：步骤一，建立车身有限元模型，实现车身多学科性能仿真分析；步骤二，建立基于上车体接头腔体和上车体关键钣金件料厚为设计变量的参数化模型；步骤三，根据步骤二，搭建基于上车体接头腔体和关键钣金件料厚为设计变量的仿真优化流程；步骤四，根据步骤三，进行各个设计变量的DOE采样计算；步骤五，根据步骤四中的DOE采样计算结果构造满足精度要求的响应面近似模型；步骤六，根据步骤五中的响应面近似模型，将车身多学科性能指标的限值作为约束条件，以车身重量最轻作为优化目标进行优化设计并获得优化方案。本发明专利技术能够快速的寻找出满足车身多学科性能要求的轻量化优化方案。

An optimization method of upper car structure based on MDO Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于MDO技术的上车体结构优化方法
本专利技术涉及汽车CAE仿真
，具体涉及一种基于MDO技术的上车体结构优化方法。
技术介绍
当前各大汽车生产企业CAE仿真技术发展已相当成熟，单学科仿真精度也日益提高，已逐步实现仿真可替代试验的水平。传统的单学科仿真分析虽然可以通过先进的优化方法和手段使各学科性能达到“最优”，但并没有充分考虑各性能之间的耦合和制约关系，优化方案缺乏全局性。因此，为克服单学科优化设计弊端，基于MDO技术的车体结构优化方法得到不断的发展和进步。上车体作为车身的重要组成部分，其车身结构形式及钣金件料厚分布直接影响到车身的性能和轻量化水平。以某SUV车型上车体为例，其结构包含：A立柱上接头、B立柱上接头、C立柱上接头、D立柱上接头、顶盖横梁及侧围等。车身性能包含车身刚度、车身模态、车身扭转疲劳及车身安装点刚度等，而这些性能指标之间可能是相互关联的，也可能是相互排斥的，即一种性能达到最优时，其它性能或进行了弱化。因此沿用传统的单学科仿真分析优化方法，同时满足各学科性能要求，会带来车身性能过剩及车身较重的情况，对车身开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MDO技术的上车体结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，建立车身有限元模型，实现车身多学科性能仿真分析，车身多学科性能包括车身刚度、车身模态、车身扭转疲劳和车身安装点刚度；/n步骤二，建立基于上车体接头腔体和上车体关键钣金件料厚为设计变量的参数化模型；/n步骤三，根据步骤二中的参数化模型，搭建基于上车体接头腔体和关键钣金件料厚为设计变量的仿真优化流程，输出项为车身弯扭刚度值、车身弯扭模态频率、车身疲劳损伤值及车身各安装点刚度值；/n步骤四，根据步骤三中的仿真优化流程，进行各个设计变量的DOE采样计算；/n步骤五，根据步骤四中的DOE采样计算结果构造满足精度要求的响应面...

【技术特征摘要】
1.一种基于MDO技术的上车体结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，建立车身有限元模型，实现车身多学科性能仿真分析，车身多学科性能包括车身刚度、车身模态、车身扭转疲劳和车身安装点刚度；
步骤二，建立基于上车体接头腔体和上车体关键钣金件料厚为设计变量的参数化模型；
步骤三，根据步骤二中的参数化模型，搭建基于上车体接头腔体和关键钣金件料厚为设计变量的仿真优化流程，输出项为车身弯扭刚度值、车身弯扭模态频率、车身疲劳损伤值及车身各安装点刚度值；
步骤四，根据步骤三中的仿真优化流程，进行各个设计变量的DOE采样计算；
步骤五，根据步骤四中的DOE采样计算结果构造满足精度要求的响应面近似模型；
步骤六，根据步骤五中的响应面近似模型，将车身多学科性能指标的限值作为约束条件，以车身重量最轻作为优化目标进行优化设计并获得优化方案。


2.根据权利要求1所述的基于MDO技术的上车体结构优化方法，其特征在于，步骤一具体为：采用Hypermesh前处理软件建立车身有限元模型；基于车身刚度分析工况，分别建立相应的SPC和MPC约束，并施加对应的载荷激励，设置车身结构位移响应输出，实现车身刚度CAE仿真；基于车身模态分析工况，建立自由模态边界条件，提取车身模态频率，并通过Matlab开发自动提取模态阶次、模态频率并输出相关性值（MAC），实现模态自主识别；基于车身扭转疲劳分析工况，采用惯性释放定义模型约束，通过NASTRAN求解序列计算车身各节点应力，再通过Femfat软件计算车身各节点疲劳损伤值；基于车身安装点刚度分析工况，建立相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾明昱，彭磊，李学亮，苏永雷，许春铁，王卓，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50