概念阶段汽车白车身轻量化分析方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，包括：根据车辆轴距对车辆进行等级划分，确定所研发车辆对应的等级；从竞品轻量化系数数据库中确定与所研发车辆处于相同等级的目标轻量化系数参考值，所述竞品轻量化系数数据库用于存储竞品车辆的等级和每个等级对应的轻量化系数参考值；计算所研发车辆的轻量化系数；如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理。该方法使概念阶段的白车身轻量化设计达到合理的目标，减少后期结构变更的可能性。更的可能性。更的可能性。

【技术实现步骤摘要】
概念阶段汽车白车身轻量化分析方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术属于汽车研发领域，具体涉及一种在概念阶段对汽车白车身进行轻量化分析的方法、系统、计算机存储介质和计算机设备。

技术介绍

[0002]汽车重量与能耗、尾气排放和碰撞安全法规有直接关系，基于各方面的考虑，汽车重量被要求不断减少，由此汽车轻量化技术成为业界的研究热点。
[0003]目前阶段，汽车白车身结构设计流程是先设计再仿真，结构上存在设计不合理的地方只能在后期仿真的时候被发现，然后修改结构设计后再进行仿真。如果白车身轻量化在概念阶段之后，为了轻量化而对结构进行了修改，需要重新进行仿真，延长了整个研发的时间。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种在概念阶段对汽车白车身进行轻量化分析的方法，使概念阶段的白车身轻量化设计达到合理的目标。
[0005]技术方案：本专利技术一方面公开了一种概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，包括：
[0006]根据车辆轴距对车辆进行等级划分，确定所研发车辆对应的等级；
[0007]从竞品轻量化系数数据库中确定与所研发车辆处于相同等级的目标轻量化系数参考值，所述竞品轻量化系数数据库用于存储竞品车辆的等级和每个等级对应的轻量化系数参考值；
[0008]计算所研发车辆的轻量化系数；如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理。
[0009]具体地，所述轻量化系数参考值是根据每个等级中竞品车辆的轻量化系数计算得到的，所述轻量化系数参考值为轻量化系数的统计平均值或中位数。
[0010]所研发车辆的轻量化系数计算步骤包括：
[0011]计算所研发车辆的扭转刚度值C
T
，单位为N
·
m/
°
；
[0012]计算轻量化系数L：L＝m/(C
T
·
A)；
[0013]其中m为白车身重量，单位为kg；A为车身脚印面积，单位为m2。
[0014]进一步地，上述概念阶段汽车白车身轻量化分析方法还包括：
[0015]对轻量化后的研发车辆再次计算轻量化系数；
[0016]如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理，直至所述轻量化系数小于所述目标轻量化系数参考值。
[0017]对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理的步骤包括：
[0018]建立网格模型：设置网格尺寸参数和材料弹性模量，生成当前车身的六面体网格模型；
[0019]定义设计变量：将所述六面体网格模型中的六面体单元定义为设计变量，设置最
小乘员尺寸控制参数和对称约束；
[0020]定义响应，所述响应包括：体积分数、左前减震器塔Z向位置、右前减震器塔Z向位置、扭转刚度响应；
[0021]所述扭转刚度响应为：
[0022]其中x1、x2分别为左、右减震器塔的Z向位移量，D为左、右前减震器塔之间的距离，abs()为绝对值运算符；
[0023]定义约束条件：白车身扭转刚度定义约束条件：白车身扭转刚度为预设的白车身扭转刚度阈值；
[0024]定义优化目标：设置体积分数最小做为优化目标；
[0025]设置优化最大迭代次数，输出有限元网格模型；采用后处理软件对所述有限元网格模型进行分析，得到轻量化结果。
[0026]进一步地，上述概念阶段汽车白车身轻量化分析方法还包括：
[0027]在有新的竞品车辆面世后，根据新的竞品车辆的车辆轴距，确定新的竞品车辆所属等级；
[0028]根据新的竞品车辆的轻量化系数，以及新的竞品车辆所属等级中所有历史车辆的轻量化系数，更新新的竞品车辆所属等级对应的轻量化系数参考值。
[0029]另一方面，本专利技术还公开了一种概念阶段汽车白车身轻量化分析系统，包括：
[0030]车辆等级划分模块，用于根据车辆轴距对车辆进行等级划分，确定所研发车辆对应的等级；
[0031]竞品轻量化系数数据库，所述竞品轻量化系数数据库用于存储竞品车辆的等级和每个等级对应的轻量化系数参考值；
[0032]目标轻量化系数参考值确定模块，用于从竞品轻量化系数数据库中确定与所研发车辆处于相同等级的目标轻量化系数参考值；
[0033]研发车辆的轻量化系数计算与判断模块，用于计算所研发车辆的轻量化系数，并与所述目标轻量化系数参考值进行比较；
[0034]研发车辆轻量化模块，用于对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理。
[0035]进一步地，上述概念阶段汽车白车身轻量化分析系统还包括：
[0036]竞品轻量化系数参考值更新模块，用于在有新的竞品车辆面世后，根据新的竞品车辆的车辆轴距，确定新的竞品车辆所属等级；根据新的竞品车辆的轻量化系数，以及新的竞品车辆所属等级中所有历史车辆的轻量化系数，更新新的竞品车辆所属等级对应的轻量化系数参考值。
[0037]本专利技术还公开了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述概念阶段汽车白车身轻量化分析方法。
[0038]本专利技术还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述概念阶段汽车白车身轻量化分析方法。
[0039]有益效果：本专利技术公开概念阶段汽车白车身轻量化分析方法使概念阶段的白车身轻量化设计达到合理的目标，减少后期结构变更的可能性，以及降低后期车身轻量化的难
度与成本，缩短研发周期。
附图说明
[0040]图1为本专利技术公开的概念阶段汽车白车身轻量化分析方法的流程图；
[0041]图2为实施例一中车辆轻量化后的效果图；
[0042]图3为本专利技术公开的概念阶段汽车白车身轻量化分析系统的组成示意图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术。
[0044]实施例一：
[0045]本专利技术公开了一种概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，如图1所示，包括：
[0046]S1、根据车辆轴距对车辆进行等级划分，确定所研发车辆对应的等级；
[0047]通常情况下，根据车辆轴距将车辆分为ABCD四个等级，本实施例中采用如表1所示的方法进行划分。
[0048]表1车辆轴距与等级划分
[0049]轴距范围[2600,2800)[2800,2900)[2900,3000)大于等于3000等级ABCD
[0050]S2、从竞品轻量化系数数据库中确定与所研发车辆处于相同等级的目标轻量化系数参考值，所述竞品轻量化系数数据库用于存储竞品车辆的等级和每个等级对应的轻量化系数参考值；
[0051]本实施例中的竞品包括自研产品和其他厂家生产的产品。竞品轻量化系数可以通过搜集竞品的公开信息或查本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，包括：根据车辆轴距对车辆进行等级划分，确定所研发车辆对应的等级；从竞品轻量化系数数据库中确定与所研发车辆处于相同等级的目标轻量化系数参考值，所述竞品轻量化系数数据库用于存储竞品车辆的等级和每个等级对应的轻量化系数参考值；计算所研发车辆的轻量化系数；如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理。2.根据权利要求1所述的概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，所述轻量化系数参考值是根据每个等级中竞品车辆的轻量化系数计算得到的，所述轻量化系数参考值为轻量化系数的统计平均值或中位数。3.根据权利要求1所述的概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，所研发车辆的轻量化系数计算步骤包括：计算所研发车辆的扭转刚度值C
T
，单位为N
·
m/
°
；计算轻量化系数L：L＝m/(C
T
·
A)；其中m为白车身重量，单位为kg；A为车身脚印面积，单位为m2。4.根据权利要求1所述的概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，还包括：对轻量化后的研发车辆再次计算轻量化系数；如果所述轻量化系数大于所述目标轻量化系数参考值，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理，直至所述轻量化系数小于所述目标轻量化系数参考值。5.根据权利要求1所述的概念阶段汽车白车身轻量化分析方法，其特征在于，对所研发车辆的当前车身模型进行轻量化处理的步骤包括：建立网格模型：设置网格尺寸参数和材料弹性模量，生成当前车身的六面体网格模型；定义设计变量：将所述六面体网格模型中的六面体单元定义为设计变量，设置最小乘员尺寸控制参数和对称约束；定义响应，所述响应包括：体积分数、左前减震器塔Z向位置、右前减震器塔Z向位置、扭转刚度响应；所述扭转刚度响应为：其中x1、x2分别为左、右前减振器塔的Z向位移量，D为左、右前减震器塔之间的距离，abs()为绝对值运算符；定义约束条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡高宁，
申请(专利权)人：的卢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：