(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 202210834075.4 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 东风汽车集团股份有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技 术 开发区东 风大道特1号 (72)发明人 谌胜　石朝亮　乔彦　王镂　宫帅　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 李满 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种提升白车身动刚度的优化设计方法和 系统及介质 (57)摘要 本发明涉及一种提升白车身动刚度的优化 设计方法和系统及介质， 优化方法包括以下步 骤： 构建白车身的有限元模型； 对有限元模型中 选定的白车身安装点进行动刚度分析， 得到动刚 度曲线； 根据动刚度曲线计算选定安装点动刚度 值， 分析不满足动刚度目标值的安装点， 进行仿 真分析来确认优化区域； 对白车身优化区域采取 局部加强和/或料厚优化和/或形貌优化和/或形 状优化和/或拓扑优化提高选定的安装点的动刚 度， 形成更新后的有限元模型； 在更新后的有限 元模型中重新判断选定的安装点是否满足动刚 度目标值， 若满足， 结束优化， 若不满足， 继续优 化。 本发明采用更全面的手段识别优化区域， 同 时采用更全面的优化方法 组合， 使得优化过程更 高效。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115169004 A 2022.10.11 CN 115169004 A 1.一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 基于白车身实物结构的几何模型构建白车身的有限元模型； S2、 对所述有限元模型中选 定的白车身安装点进行动刚度分析， 得到动刚度曲线； S3、 在有限元模型中， 根据动刚度曲线计算选定的白车身安装点动刚度值， 分析不满足 动刚度目标值的安装点， 通过对白车身 有限元模型的仿真 分析来确认优化区域； S4、 在有限元模型中， 通过对白车身优化区域采取局部加强和/或料厚优化和/或形貌 优化和/或形状优化和/或拓扑优化提高不满足目标要求的选定的 白车身安装点的动刚度， 即实现白车身 有限元模型的优化， 形成更新后的有限元模型； S5、 在更新后的有限元模型中重新判断选定的白车身安装点动刚度 是否满足动刚度目 标值， 若满足， 结束优化， 若不满足， 则采用S3的方法分析新的优化区域。 2.根据权利要求1所述一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特征在于， 所述S3具 体包括以下步骤： S31、 通过分析对引起动刚度曲线峰值贡献最大的模态， 用后处理软件读取模态分析结 果文件， 输出该阶模态下白车身的振型云图和模态应变能云图， 振型云图和模态应变能云 图的最大位置附近的钣金件即为优化对象； S32、 通过对动刚度不足的安装点进行静刚度分析， 用后处理软件读取静刚度分析结果 文件， 输出白车身的位移云图和应变能云图， 位移云图和应变能云图的最大位置附近的钣 金件即为优化对象； S33、 通过对白车身有限元模型的所有钣金件进行灵敏度分析， 筛选出灵敏度在预设范 围内的钣金件作为优化对象。 3.根据权利要求1所述 一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特 征在于， 还 包括： 根据白车身的生产状况， 确定优化方法的优先级， 具体为： 对于处于已量产或者无法做大范围设计变更的生产状况， 优先采用局部加强的方法提 高动刚度； 对于处于设计前期， 设计空间尚未固化的生产现状， 以提高动刚度为主要目的， 优化方法的优先级依次为， 局部加强＝拓扑优化>形状优化 >料厚优化> 形貌优化。 4.根据权利要求1所述 一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特 征在于， 还 包括： 根据当前白车身安装点动刚度与动刚度目标值差值范围， 选择优化手段： 当动刚度值和目标值相差30％以上时， 优先采用拓扑优化结合局部加强及形状优化的 手段提高动刚度； 当动刚度值和目标值相差20％以下时， 优先采用形状优化、 料厚优化、 形貌优化的手段 提供动刚度。 5.根据权利要求2所述一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特征在于， S31确认 的模态振型最大 处、 模态应变能最大 处和S32静刚度位移 最大处、 静刚度应变能最大 处通过 局部加强的方法提高动刚度。 6.根据权利要求2所述一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特征在于， S33中筛 选出灵敏度在预设范围内的钣金件通过 料厚优化的方法提高动刚度。 7.根据权利要求1所述一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特征在于， S4中拓扑权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169004 A 2优化的方法具体包括以下步骤： 在有限元模型中， 对需要在需要的优化板件区域附近生成 实体优化空间， 并使优化空间覆盖优化板件， 设置优化目标和 约束条件， 通过变密度法优化 结构单元， 最终得到最优化的拓扑 结构形式。 8.根据权利要求1所述一种提升白车身动刚度的优化设计方法， 其特征在于， 所述局部 加强优化方法包括在优化区域增 加加强筋、 增 加加强片或者阻尼片、 增 加加强件。 9.一种提升白车身动刚度的优化系统， 其特征在于， 它包括有限元模型构建模块、 动刚 度曲线获取模块、 确认优化区域模块、 动刚度优化模块、 有限元模型 再判定模块； 所述有限元模型构建模块用于基于白车身实物结构的几何模型构建白车身有限元模 型； 所述动刚度曲线获取模块用于对所述有限元模型的中选定的白车身安装点进行动刚 度分析， 得到动刚度曲线； 所述确认优化区域模块用于在有限元模型中， 根据动刚度曲线计算中选定的白车身安 装点动刚度值， 分析不满足动刚度目标值的安装点， 通过对白车身有限元模型 的仿真分析 来确认优化区域； 所述动刚度优化模块用于在有限元模型中， 通过对白车身优化区域采取局部加强和/ 或料厚优化和/或形貌优化和/或形状优化和/或拓扑优化提高不满足目标要求的中选定的 白车身安装点动刚度， 即实现白车身 有限元模型的优化， 形成更新后的有限元模型； 所述有限元模型再判定模块用于在更新后的有限元模型中重新判断选定的白车身安 装点动刚度是否满足动刚度目标值， 若满足， 结束优化， 若不满足， 则采用S3的方法分析新 的优化区域。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1～8任一项 所述一种提升白车身动刚 度的优化设计方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169004 A 3