(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210787945.7 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区金鸡路1号 (72)发明人 莫秋云　李乐　林升垚　黄中顺　 毛晓峰　王国强　王艳平　王思远　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种发动机曲轴结构的优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种发动机曲轴结构的优化 方法， 包括以下步骤： 软件互联； 建立模型； 设置 输入变量； 网格划分； 设置优化目标； 筛选敏感性 参数； DOE实验设计； 构建响应面； 优化设计及验 证。 本发明从优化结果看， 在满足结构强度的条 件下， 优化结构模型与原模型相比， 最大应力和 最大变形均下降， 结构更加合理， 此结构优化设 计方法可为 其他产品设计提供参 考。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 115048747 A 2022.09.13 CN 115048747 A 1.一种发动机曲轴结构的优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1) 软件互联： 使用ANSYS  CAD配置管理器将ANSYS  Workbench与SOLIDWORKS互联； 2)   建立模型： 在三维建模软件SOL IDWORKS中根据发动机曲轴参数建立模型； 3) 设置输入变量： 运用SOLIDWORKS工具中的方程式设置输入变量， 格式为DS_名称； 模 型导入Workbench并进入DesignModeler设置优化变量的参数集； 4) 网格划分： 采用Mesh对 模型划分网格， 使网格质量达 到较好水平； 5) 设置优化目标： 设置模型的材料属性， 施加载荷等边界条件， 运用静力学分析得到 等效应力和总变形值， 并将两者作为优化目标； 6) 筛选敏感性参数： 采用Design  Exploration模块中的Parameters  Correlation， 样 本点类型选择Auto， 样本点 生成类型选择Spearman； 根据敏感性表筛 选出敏感性参数； 7) DOE实验设计： 通过Optimal  SpaceFilling  Design实验设计方法建立一系列取值 点， 设计类型选择Maximum  Entropy， 样本类型 Full Quadratic  Model Samples； 8)构建响应面： 响应面构建类型选择 Kriging， 构建的响应面连续 光滑， 质量很好； 9)优化设计及验证： 选用Screening优化算法对DOE实验数据进行筛选， 从而得到合适 的尺寸参数， 满足优化目标， 得到优化后模型的等效应力值和总变形值。 2.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴结构的优化方法， 其特征在于， 所述步骤5中 的模型材料属性为42CrMo。 3.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴结构的优化方法， 在优化过程中SOLIDWORKS 和ANSYS Workbench均处于打开状态。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115048747 A 2一种发动机曲轴结构的优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及发动机曲轴领域， 尤其涉及一种四缸曲轴的结构优化设计方法。 背景技术 [0002]曲轴工作过程中存在结构强度低和疲劳失效问题， 各生产商对此都在采取改进措 施， 希望获得对类似领域的产品能满足轻量化和结构合理性要求； 因此有必要对其结构优 化方法进行研究。 发明内容 [0003]本发明的目的是为了解决发动机曲轴结构强度低和疲劳失效问题， 同时能满足轻 量化要求， 而提出一种发动机曲轴结构的优化方法。 [0004]为实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： 一种发动机曲轴结构的优化方法， 包括如下步骤： 1) 软件互联： 使用ANSYS  CAD配置管理器将ANSYS  Workbench与SOLIDWORKS互联； 2) 建立模型： 在三维建模软件SOL IDWORKS中根据发动机曲轴参数建立模型； 3) 设置输入变量： 运用SOLIDWORKS工具中的方程式设置输入变量， 格式为DS_名 称； 模型导入W orkbench并进入Design  Modeler设置优化变量的参数集； 4) 网格划分： 采用Mesh对 模型划分网格， 使网格质量达 到较好水平； 5) 设置优化目标： 设置模型的材料属性， 施加载荷等边界条件， 运用静力学分析 得到等效应力和总变形值， 并将两者作为优化目标； 6) 筛选敏感性参数： 采用Design  Exploration模块中的Parameters   Correlation， 样本点类型选择Auto， 样本点生成类型选择Spearman； 根据敏感性表筛选出 敏感性参数； 7) DOE实验设计： 通过Opt imal Space Filling Design实验设计方法建立一系列 取值点， 设计类型选择Maximum  Entropy， 样本类型 Full Quadratic  Model Samples； 8)构建响应面： 响应面构建类型选择 Kriging， 构建的响应面连续 光滑， 质量很好； 9)优化设计及验证： 选用Screening优化算法对DOE实验数据进行筛选， 从而得到 合适的尺寸 参数， 满足优化目标， 得到优化后模型的等效应力值和总变形值。 [0005]优选的， 所述 步骤5中的模型 材料属性为42CrMo。 [0006]优选的， 本优化设计方法SOL IDWORKS和ANSYS  Workbench均处于打开状态。 附图说明 [0007]图1为优化方法流 程图； 图2为未优化前模型图； 图3为未优化模型的应力云图； 图4为未优化模型的变形云图；说　明　书 1/2 页 3 CN 115048747 A 3