[发明专利]一种基于参数化模型断面的门槛结构的优化方法

说明书

本发明公开了了一种基于参数化模型断面的门槛结构的优化方法，属于汽车技术领域，该门槛断面优化包括：首先建立整车参数化模型，然后计算参数化模型基础车身扭转刚度数值，并将基础车身扭转刚度值作为约束值，然后选取适当的优化变量，并且根据实际空间以及冲压工艺的可实现性确定变量范围，最终在样本里选取质量最低且车身扭转刚度值不低于基础车身扭转刚度值得变量值，即可实现在不影响车身扭转刚度性能的前提下对车身进行轻量化分析。采用本发明的优化方法可解决门槛的轻量化问题，优化后的结构按照门槛抗扭性能最佳进行结构设计，在满足不影响车身扭转刚度的前提下，实现结构的轻量化设计。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于参数化模型断面的门槛结构的优化方法。

背景技术

目前针对车身门槛结构已有一些研究，但都是基于侧碰等工况研究将“口”字型结构改为“日”字型结构，或增加加强板数量来达到增加门槛腔体数量进而满足碰撞等要求，但并未对门槛加强板的具体结构、形状、曲率等进行优化及轻量化分析。

近年来随着能源的紧缺、国六排放标准的实施，为响应国家号召，汽车轻量化显得尤为重要，做轻量化分析的前提是要考虑实际的可实用性，而门槛加强板属于门槛腔内结构，其具体形状曲率变化等不影响车身造型，只需考虑冲压工艺的可实现性即可，因而本发明基于断面优化手段，以车身扭转刚度性能不变为前提，优化不影响造型的门槛加强板断面结构，进而达到车身轻量化的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的车身门槛结构只有门槛内板及外板的焊接位置、门槛加强板的有无、门槛加强板的多少以及门槛与侧围外板的连接方式，并未采用断面优化手段对不影响造型的门槛加强板结构进行降重优化等问题，本发明提供了一种基于参数化模型断面的门槛结构的优化方法，该门槛断面优化包括：首先建立整车参数化模型，然后计算参数化模型基础车身扭转刚度数值，并将基础车身扭转刚度值作为约束值，然后选取适当的优化变量，并且根据实际空间以及冲压工艺的可实现性确定变量范围，最终在样本里选取质量最低且车身扭转刚度值不低于基础车身扭转刚度值得变量值，即可实现在不影响车身扭转刚度性能的前提下对车身进行轻量化分析。采用本发明的优化方法可解决门槛的轻量化问题，优化后的结构按照门槛抗扭性能最佳进行结构设计，在满足不影响车身扭转刚度的前提下，实现结构的轻量化设计。

本发明通过如下技术方案实现：

一种基于参数化模型断面的门槛结构的优化方法，具体包括如下步骤：

步骤一：将现有白车身有限元网格数据导入参数化建模软件 (SFE)中，应用SFE软件通过搭建BEAM、JOINT结构组成白车身参数化模型；在SFE软件中对白车身参数化模型进行分网生成可由 Hypermesh进行前处理的有限元模型，在Hypermesh软件中施加载荷，按照扭转刚度的分析标准计算获得参数化基础模型车身扭转刚度值，将参数化基础模型车身扭转刚度值作为基准值；

步骤二:在参数化模型中，选取整条门槛加强板的BASESECTION 设置优化变量，其中变量设置在门槛加强板每个BASESECTION的拐点处；

步骤三：根据实际空间以及冲压工艺的可实现性确定变量范围；

步骤四：根据变量范围生成离散样本点，计算得到每个样本点的扭转刚度值，最终在样本里选取质量最低且车身扭转刚度值不低于步骤一所得基础车身扭转刚度值的变量值；

步骤五：在参数化模型中输入相应的变量值，即可得到优化后的门槛结构。

所述步骤一中BEAM为在SFE软件中搭建的梁结构，JOINT为连接梁与梁之间的接头，通过梁与接头即可搭建整车参数化模型。

所述步骤二中的BASESECTION为在SFE软件中搭建BEAM结构所创建的断面结构。