[发明专利]汽车仪表板总成优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及汽车仪表板总成优化方法。

背景技术

仪表板总成是汽车内饰中的关键部件，也是汽车车厢内最引人注目的部件。仪表板总成除了要满足功能性要求，还要满足许多安全法规的要求，包括乘员安全要求(头部碰撞，膝部碰撞)，人机工程要求，外观要求等。计算机辅助设计技术(CAE)可以快速对仪表板总成的模态性能、刚度性能、头部碰撞性能指标进行评价，指导结构设计，从而降低开发成本。

汽车仪表板总成的各性能指标交互作用、相互关联，而现有CAE技术中，对汽车仪表板总成在优化实施时，仅仅只考虑到了一门学科，没有将汽车仪表板总成的强度、NVH、安全、冲压等多学科全面考虑。然而，各个学科之间相互联系、相互影响的，用单一的学科对汽车仪表板总成进行分析是不全面的，即无法在满足多学科、多个目标基础上在各性能之间找到最优方案，以提高前仪表板总成的设计精度和性能。

发明内容

鉴于上述状况，本发明的目的在于提供一种全面优化的汽车仪表板总成优化方法。

一种汽车仪表板总成优化方法，包括步骤：

根据多学科分解理论将汽车仪表板总成分解为4个子学科，分别为强度子学科、NVH子学科、安全子学科和冲压子学科，并确定所述强度子学科、NVH子学科、安全子学科和冲压子学科的考察目标分别为抗凹变形、NVH第一阶模态值、安全碰撞加速度和冲压Z向变形；

分别建立4个所述子学科的有限元模型，并通过CAE分析软件分别对每个所述子学科的考察目标进行求解；

当4个所述子学科的考察目标的求解结果均符合标准时，确定所述汽车仪表板总成的设计变量、优化目标和约束条件，并通过Isight参数化集成软件对4个所述子学科的有限元模型进行并行计算，得到所述汽车仪表板总成的最优Pareto解集。

上述汽车仪表板总成优化方法，其中，所述通过Isight参数化集成软件对4个所述子学科的有限元模型进行并行计算，得到所述汽车仪表板总成的最优Pareto解集的步骤包括：

在Isight参数化集成软件中分别导入4个所述子学科的有限元模型；

分别设定4个所述子学科的有限元模型的设计变量和优化目标；

设定优化的约束条件，所述约束条件根据每个所述子学科的考察目标的标准确定；

通过Isight参数化集成软件中的NCGA算法对4个所述子学科的有限元模型进行并行计算，得到所述汽车仪表板总成的最优Pareto解集。

上述汽车仪表板总成优化方法，其中，所述分别建立4个所述子学科的有限元模型的步骤包括：

对汽车仪表板总成进行几何建模，并对所述汽车仪表板总成的几何模型进行网格划分；

创建所述汽车仪表板总成的几何模型的焊点连接及所述汽车仪表板总成的几何模型各组成结构之间的约束；

输入与所述汽车仪表板总成相适应的材料类型与参数，得到所述汽车仪表板总成的有限元模型；

基于所述汽车仪表板总成的有限元模型建立每个所述子学科的有限元模型。

上述汽车仪表板总成优化方法，其中，所述基于所述汽车仪表板总成的有限元模型建立每个所述子学科的有限元模型的步骤包括：

通过Nastran软件确定所述汽车仪表板总成的有限元模型是否正确；

若是，基于所述汽车仪表板总成的有限元模型建立每个所述子学科的有限元模型。

上述汽车仪表板总成优化方法，其中，所述通过CAE分析软件分别对每个所述子学科的考察目标进行求解的步骤之后还包括：

当任意一个所述考察目标的求解结果不符合标准时重新建立每个所述子学科的有限元模型。

上述汽车仪表板总成优化方法，其中，所述通过CAE分析软件分别对每个所述子学科的考察目标进行求解的步骤包括：

通过abaqus软件对所述强度子学科的抗凹变形进行求解；

通过Nastran软件对所述NVH子学科的NVH第一阶模态值进行求解；

通过LS-dyna软件对所述安全子学科的安全碰撞加速度进行求解；

通过moldflow软件对所述冲压子学科的冲压Z向变形进行求解。

上述汽车仪表板总成优化方法，其中，

所述通过abaqus软件对所述强度子学科的抗凹变形进行求解的步骤之前还包括：设置所述强度子学科的分析类型为abaqus中的静态分析；