【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车设计，尤其涉及一种车辆的变截面梁优化方法及装置。
技术介绍
1、车身分为承载式车身和非承载式车身，承载式车身没有两根独立的车架大梁，非承载式车身存在两根独立的车架大梁。大多数乘用车、客车是承载式车身，货车基本上都是非承载式车身。非承载式车身的大梁主要以u型梁、封闭u型梁、工字梁、槽钢梁为主的等截面梁。
2、使用非承载式车身的车辆，前部主要安装发动机以及作为驾驶室使用，质量较小；后部主要用于承载货物，质量较大。因非承载式车身的前部和后部载荷不一样，但现有的车架大梁结构的横截面前后大致一样，会出现一部分结构承载能力不足，而另一部分承载能力过剩的情况。
3、因此，亟需一种对车架大梁的变截面进行优化的技术方案，以满足车身各部分承载能力。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种车辆的变截面梁优化方法及装置，以实现对车架大梁的变截面进行优化，以满足车身各部分承载能力的目的。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
3、本申请实施例第一方面公开了一种车辆的变截面梁优化方法，所述方法包括：
4、建立原始车架对应的第一壳单元模型，并基于所述第一壳单元模型得到所述原始车架的第一性能数据；
5、建立变截面梁单元模型，确定待优化的变截面梁，并对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，所述待优化的变截面梁至少包括车架大梁；
6、基于所述分段确定待优化的变截面梁对应的设
7、创建每段所述第一变截面梁对应的截面，得到多个截面；
8、拟合所述多个截面，创建第一变截面梁对应的三维模型，并对所述三维模型进行拆件处理，得到重构后的变截面梁；
9、建立所述重构后的变截面梁对应的第二壳单元模型，并基于所述第二壳单元模型得到优化后的车架的第二性能数据；
10、以所述第二性能数据为约束条件对所述重构后的变截面梁进行优化，得到优化后的第二变截面梁。
11、可选的，还包括：
12、对变截面梁优化后的车架进行车架性能分析，得到第三性能数据；
13、判断所述第三性能数据是否达到预设性能数据；
14、若是，确定完成优化；
15、若否，返回执行建立变截面梁单元模型这一步骤。
16、可选的，建立变截面梁单元模型，确定待优化的变截面梁，并对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，包括：
17、建立变截面梁单元模型；
18、基于所述变截面梁单元模型，确定待优化的变截面梁；
19、抽取所述待优化的变截面梁的中心线，基于所述中心线对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段。
20、可选的，基于所述中心线对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，包括：
21、按照等弧长，基于所述中心线对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到具有相同弧长的分段；
22、或者，
23、按照预设数量，基于所述中心线对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到预设数量的分段。
24、可选的，基于所述分段确定待优化的变截面梁对应的设计变量，以所述第一性能数据为约束条件对所述设计变量进行优化，得到优化后的第一变截面梁，包括：
25、基于所述待优化的变截面梁的中心线和所述分段，确定控制所述待优化的变截面梁的截面形状的控制节点，将所述控制节点作为所述待优化的变截面梁的设计变量；
26、以所述第一性能数据为约束条件，对所述设计变量的上限和下限进行优化，得到优化后的第一变截面梁。
27、可选的，创建每段所述第一变截面梁对应的截面，得到多个截面，包括：
28、在每段所述第一变截面梁的中心线的中点处，创建垂直于中心线方向的平面，并以所述中点作为所述平面的原点，根据所述第一变截梁面的尺寸创建垂直于中心线方向的截面，得到多个截面。
29、可选的，对所述三维模型进行拆件处理，得到重构后的变截面梁，包括：
30、根据车架制造工艺对所述三维模型进行拆件处理，得到拆件后的三维变截面梁；
31、将拆件后的三维变截面梁的结构转换为可通过冲压成型获取的结构，并基于所述结构进行重构，得到重构后的变截面梁。
32、可选的，以所述第二性能数据为约束条件对所述重构后的变截面梁进行优化，得到优化后的第二变截面梁，包括：
33、以所述第二性能数据为约束条件，对所述重构后的变截面梁的质量和厚度尺寸进行优化，得到优化后的第二变截面梁，所述第二变截面梁的质量不低于车架的原始质量，所述第二变截面梁的厚度的离散参数的范围为1至4，在每次优化的过程中，厚度的离散参数每次增长为0.1。
34、本申请实施例第二方面公开了一种车辆的变截面梁优化装置，所述装置包括：
35、第一模型建立单元，用于建立原始车架对应的第一壳单元模型，并基于所述第一壳单元模型得到所述原始车架的第一性能数据；
36、分段单元，用于建立变截面梁单元模型，确定待优化的变截面梁，并对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，所述待优化的变截面梁至少包括车架大梁；
37、第一优化单元，用于基于所述分段确定待优化的变截面梁对应的设计变量，以所述第一性能数据为约束条件对所述设计变量进行优化，得到优化后的第一变截面梁；
38、截面创建单元，用于创建每段所述第一变截面梁对应的截面，得到多个截面；
39、重构单元，用于拟合所述多个截面，创建第一变截面梁对应的三维模型，并对所述三维模型进行拆件处理，得到重构后的变截面梁；
40、第二模型建立单元，用于建立所述重构后的变截面梁对应的第二壳单元模型，并基于所述第二壳单元模型得到优化后的车架的第二性能数据；
41、第二优化单元，用于以所述第二性能数据为约束条件对所述重构后的变截面梁进行优化，得到优化后的第二变截面梁。
42、可选的，所述装置还包括：
43、分析单元，用于对变截面梁优化后的车架进行车架性能分析，得到第三性能数据；判断所述第三性能数据是否达到预设性能数据；若是，确定完成优化；若否，返回执行所述分段单元。
44、基于上述本专利技术实施例提供的一种车辆的变截面梁优化方法及装置，所述方法包括建立原始车架对应的第一壳单元模型，并基于所述第一壳单元模型得到所述原始车架的第一性能数据；建立变截面梁单元模型，确定待优化的变截面梁，并对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，所述待优化的变截面梁至少包括车架大梁；基于所述分段确定待优化的变截面梁对应的设计变量，以所述第一性能数据为约束条件对所述设计变量进行优化，得到优化后的第一变截面梁；创建每段所述第一变截面梁对应的截面，得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆的变截面梁优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，建立变截面梁单元模型，确定待优化的变截面梁，并对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述中心线对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，包括：
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于所述分段确定待优化的变截面梁对应的设计变量，以所述第一性能数据为约束条件对所述设计变量进行优化，得到优化后的第一变截面梁，包括：
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，创建每段所述第一变截面梁对应的截面，得到多个截面，包括：
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述三维模型进行拆件处理，得到重构后的变截面梁，包括：
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以所述第二性能数据为约束条件对所述重构后的变截面梁进行优化，得到优化后的第二变截面梁，包括：p>
9.一种车辆的变截面梁优化装置，其特征在于，所述装置包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种车辆的变截面梁优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，建立变截面梁单元模型，确定待优化的变截面梁，并对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述中心线对所述待优化的变截面梁进行分段处理，得到相同的分段，包括：
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于所述分段确定待优化的变截面梁对应的设计变量，以所述第一性能数据为约束条件对所述设计变量进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁俊杰，秦国锋，韦乐侠，张方磊，姚威，杨仕举，
申请(专利权)人：柳州五菱新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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