一种结构优化方法、存储介质及电子设备技术

本申请公开了一种结构优化方法，包括：S1：将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元；S2：判断待优化部件的当前刚度是否达到预设的目标刚度，若未达到，则执行步骤S3‑S4；S3：依次判断每两个相邻节点之间的斜率是否大于设定阈值，在斜率大于所述设定阈值的两个相邻的节点之间添加梁单元；S4：重复步骤S2，直至所述待优化部件的当前刚度达到预设的目标刚度。本申请通过将待优化部件进行网格化，当待优化部件的当前刚度未达到目标刚度时，在斜率大于设定阈值的两个相邻节点之间添加梁单元，并再次判断当前刚度，直至待优化部件的刚度满足要求，实现了自动优化结构，不依赖于设计人员的主观判断，提高了结构优化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种结构优化方法、存储介质及电子设备
本申请涉及结构设计
，尤其涉及一种结构优化方法、存储介质及电子设备。
技术介绍
在汽车开发过程中，整车厂开发较多的就是车身和底盘等结构开发，其中结构力学优化设计是最重要最耗时的环节之一。整车厂花了大量精力和成本进行结构优化设计，同时，结构优化设计也是整车厂集成能力体现的重要能力之一。现在结构优化设计基本上依靠仿真和经验相结合的方法，即先进行仿真，通过仿真结果和经验进行结构方案尝试，直至满足性能要求。该方法不仅对工程师经验依赖程度大，而且相当耗费时间和资源，有时无法找到最合理结构。申请内容本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够自动完成结构优化的结构优化方法、存储介质及电子设备。本申请的技术方案提供一种结构优化方法，包括：S1：将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元；S2：判断待优化部件的当前刚度是否达到预设的目标刚度，若否，则执行步骤S3-S4；S3：依次判断每两个相邻节点之间的斜率是否大于设定阈值，在斜率大于所述设定阈值的两个相邻的节点之间添加梁单元；S4：重复步骤S2，直至所述待优化部件的当前刚度达到预设的目标刚度。进一步地，所述将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元，具体包括：获取待优化部件的3D模型；根据预设的每个网格单元的尺寸，将所述待优化部件的3D模型网格化，生成所述网格单元。进一步地，所述两个相邻节点之间的斜率的获取，具体包括：<br>根据预设的所述待优化部件的各个部位的相关工况，确定每个节点的位移数据；根据所述两个相邻节点的位移数据，计算所述两个相邻节点之间的斜率。进一步地，所述根据所述两个相邻节点的位移数据，计算所述两个相邻节点之间的斜率，具体包括：所述两个相邻节点的坐标分别为A(X1，Y1，Z1)和B(X2，Y2，Z2)，两个节点位移后的坐标分别为A1(X11，Y11，Z11)和B1(X22，Y22，Z22)，则所述斜率进一步地，所述根据预设的所述待优化部件的各个部位的相关工况，确定每个节点的位移数据，具体包括：每两个相邻的节点设置一个存储单元；根据所述相关工况，采用有限元求解方法计算出每个节点的位移数据并存入对应的所述存储单元中。进一步地，所述在斜率大于所述设定阈值的两个相邻的节点之间添加梁单元，具体包括：根据所述两个相邻节点之间的斜率设置梁单元的尺寸，在所述两个相邻节点之间添加所述梁单元。进一步地，所述梁单元为圆柱体，所述根据所述两个相邻节点之间的斜率设置梁单元的尺寸，具体包括：设置所述梁单元的直径为b*斜率，其中b为系数。进一步地，所述结构优化方法通过HyperMesh软件实现。本申请的技术方案还提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的结构优化方法的所有步骤。本申请还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行：S1：将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元；S2：判断待优化部件的当前刚度是否达到预设的目标刚度，若否，则执行步骤S3-S4；S3：依次判断每两个相邻节点之间的斜率是否大于设定阈值，在斜率大于所述设定阈值的两个相邻的节点之间添加梁单元；S4：重复步骤S2，直至所述待优化部件的当前刚度达到预设的目标刚度。采用上述技术方案后，具有如下有益效果：本申请通过将待优化部件进行网格化，当待优化部件的当前刚度未达到目标刚度时，在斜率大于设定阈值的两个相邻节点之间添加梁单元，并再次判断当前刚度，直至待优化部件的刚度满足要求，实现了自动优化结构，不依赖于设计人员的主观判断，提高了结构优化效率。附图说明参见附图，本申请的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：图1是本申请一实施例中结构优化方法的流程图；图2是本申请一实施例中待优化结构的3D模型示意图；图3是本申请一实施例中结构优化方法的流程图；图4是本申请一实施例中提供的执行结构优化方法的电子设备的硬件结构示意图。具体实施方式下面结合附图来进一步说明本申请的具体实施方式。容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或视为对申请技术方案的限定或限制。在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。本申请的一种结构优化方法，如图1所示，包括：步骤S101：将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元；步骤S102：判断待优化部件的当前刚度是否达到预设的目标刚度，若否，则执行步骤S103；步骤S103：依次判断每两个相邻节点之间的斜率是否大于设定阈值，在斜率大于所述设定阈值的两个相邻的节点之间添加梁单元；之后重复步骤S102，直至所述待优化部件的当前刚度达到预设的目标刚度。在本申请中，首先将待优化部件的3D模型网格化，然后判断待优化部件的当前刚度是否达到预设的目标刚度，若不满足则依次判断网格单元上每两个相邻节点之间的斜率是否大于设定阈值，斜率大于设定阈值则表示该两个相邻节点之间的区域的刚度较差，则该两个相邻节点之间添加梁单元，以加强该区域的刚度。具体的，关于步骤S102，待优化部件的当前刚度的判断，刚度的定义为零件载荷与位移成正比的比例系数，因此，根据上述定义结合预设的待优化部件的零件载荷能够计算待优化部件的当前刚度，当前刚度包括但不限于结构刚度、转动刚度、扭转刚度、弯曲刚度。关于当前刚度的具体计算方法，可通过有限元前处理软件进行计算，例如HyperMesh、Ansa、Patran、TSV-Pre等软件。关于步骤S103，根据设定的检测顺序依次计算每两个相邻的节点之间的斜率，例如，参见图2为车身部件的3D模型，将其沿三维坐标网格化后，从3D模型的一侧，依次沿x方向、y方向和z方向，对网格单元依次进行检测。对于不同的待优化部件，检测顺序需根据车身部件的具体结构进行设定。计算出每两个相邻的节点之间的斜率之后，将每个计算出的斜率和设定阈值进行比较，对于大于设定阈值的斜率数据，在该斜率对应的两个节点之间添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构优化方法，其特征在于，包括：/nS1：将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元；/nS2：判断待优化部件的当前刚度是否达到预设的目标刚度，若否，则执行步骤S3-S4；/nS3：依次判断每两个相邻节点之间的斜率是否大于设定阈值，在斜率大于所述设定阈值的两个相邻的节点之间添加梁单元；/nS4：重复步骤S2，直至所述待优化部件的当前刚度达到预设的目标刚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种结构优化方法，其特征在于，包括：
S1：将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元；
S2：判断待优化部件的当前刚度是否达到预设的目标刚度，若否，则执行步骤S3-S4；
S3：依次判断每两个相邻节点之间的斜率是否大于设定阈值，在斜率大于所述设定阈值的两个相邻的节点之间添加梁单元；
S4：重复步骤S2，直至所述待优化部件的当前刚度达到预设的目标刚度。


2.根据权利要求1所述的结构优化方法，其特征在于，所述将待优化部件的3D模型网格化，生成包括多个节点的网格单元，具体包括：
获取待优化部件的3D模型；
根据预设的每个网格单元的尺寸，将所述待优化部件的3D模型网格化，生成所述网格单元。


3.根据权利要求1所述的结构优化方法，其特征在于，所述两个相邻节点之间的斜率的获取，具体包括：
根据预设的所述待优化部件的各个部位的相关工况，确定每个节点的位移数据；
根据所述两个相邻节点的位移数据，计算所述两个相邻节点之间的斜率。


4.根据权利要求3所述的结构优化方法，其特征在于，所述根据所述两个相邻节点的位移数据，计算所述两个相邻节点之间的斜率，具体包括：
所述两个相邻节点的坐标分别为A(X1，Y1，Z1)和B(X2，Y2，Z2)，两个节点位移后的坐标分别为A1(X11，Y11，Z11)和B1(X22，Y22，Z22)，
则所述斜率


5.根据权利要求3所述的结构优化方法，其特征在于，所述根据预设的所述待优化部件的各个部位的相关工况，确定每个节点的位移数据，具体包括：
每两个相邻的节点设置一个存...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万才，
申请(专利权)人：恒大新能源汽车投资控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44