(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 202210865760.3 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 本钢板材股份有限公司 地址 117000 辽宁省本溪市平山区人民路 16号 (72)发明人 刘莹　郭晶　孙洋　宋博　孙倬　 王铭泽　 (74)专利代理 机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 (普通合伙) 21224 专利代理师 张群 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 113/26(2020.01) (54)发明名称 一种用于车身降本减重的多学科协同分析 方法 (57)摘要 本发明提供一种用于车身降本减重的多学 科协同分析方法， 所述的方法实时对车身的性 能、 重量、 成本进行同步评估， 找到变量之间的强 弱关系。 述的方法的优化分析流程包括模态分 析、 扭转刚度分析和弯曲刚度分析三个分析流 程， 并且， 在扭转刚度分析流程中增加成本计算 组件。 所述的方法将料 厚、 材料作为自变量， 将弯 曲刚度、 扭转刚度、 弯曲模态、 扭转模态和成本作 为因变量， 通过优化超拉丁方法进行DOE采样， 输 出主效应及交互效应数据分析结果； 通过数据挖 掘进行变量筛选以及优化仿真迭代分析， 输出最 终分析结果。 本方法可系统的对 车身系统进行仿 真、 模拟。 可以全面挖掘性能潜力， 赋能减 轻车身 减重， 大力控制材料成本， 推动开发过程快速有 效。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115169005 A 2022.10.11 CN 115169005 A 1.一种用于车身降本减重的多学科协同分析方法， 其特征在于， 所述的方法实时对车 身的性能、 重量、 成本进行同步评估， 找到变量之间的强弱 关系； 所述的方法的优化分析流 程包括模态分析、 扭转刚度分析和弯曲刚度分析三个 分析流程， 并且， 在扭转刚度分析流程 中增加成本计算组件。 2.根据权利要求1所述的一种用于车身降本减重的多学科协同分析方法， 其特征在于， 所述的方法将料厚、 材料作为自变量， 将弯曲刚度、 扭转刚度、 弯曲模态、 扭转模态和成本作 为因变量， 通过优化拉丁超立方方法进行DOE采样， 输出主效应及交互效应数据分析结果； 通过数据挖掘进行变量筛 选以及优化仿真迭代分析， 输出最终分析 结果。 3.根据权利要求1所述的一种用于车身降本减重的多学科协同分析方法， 其特征在于， 所述的方法包括如下步骤： 步骤101： 在汽车的概念阶段或汽车的详细设计阶段的建立包络几何数据； 步骤102： 对数据进行几何清理， 网格划分并赋予材 料属性； 步骤103： 通过焊点、 焊缝、 胶完成模型 连接； 步骤104： 基于bom制定车身材 料成本属性表， 其中包括 零部件ID、 料厚、 材 料及单价； 步骤105： 制定模态及刚度的头文件， 保证各分析项的计算部分共用； 步骤106： 通过有限元前处理软件， 将模态及刚度零件属性卡片独立出来， 通过# include进行引用； 最后， 模型部分也被剥离出来； 步骤107： 搭建优化分析流程， 包括模态分析、 扭转刚度分析和弯曲刚度分析三个分析 项做成3个流 程， 在分流前， 制定计算组件将变量归一； 步骤108： 在扭转刚度分析流程下， 增加成本计算组件， 引用步骤104的车身材料成本属 性表的excel文件， 计算得出每个零部件 材料和料厚变化后， 零部件成本的变化以及 汽车总 成本变化； 步骤109： 将料厚、 材料作 为自变量， 将弯曲刚度、 扭转刚度、 弯曲模态、 扭转模态和成本 作为因变量 通过优化拉丁超立方 方法进行DOE采样； 步骤110： 输出主效应及交 互效应数据分析 结果； 步骤111： 通过数据挖掘进行变量筛 选； 步骤112： 进行优化仿真迭代分析， 输出最终结果。 4.根据权利要求3所述的一种用于车身降本减重的多学科协同分析方法， 其特征在于， 在3个流程的每个流程计算组件中定义 不同的执 行语句， 保证命令的执 行顺利。 5.根据权利要求1所述的一种用于车身降本减重多学科协同分析方法， 其特征在于， 为 了能够成功并准确的计算减重降本分析， 需要建立 一些必要的设置， 采用如下步骤来实现： 步骤201： 将扭转刚度的f06文件输出设置成最小文件输出， 另外， 每个属性的零件需要 单独输出重量以保证整车成本求和； 步骤202： 将门槛与纵梁进行统一节点 排号， 以保证后处 理脚本自动提取有效信息 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115169005 A 2一种用于车身降本减重的多学科 协同分析方 法 技术领域 [0001]本发明涉及汽车的多学科优化仿真方法技术领域， 特别涉及一种用于车身降本减 重的多学 科协同分析 方法。 背景技术 [0002]整车开发过程中通常在可行性及概念设计阶段产品性能工程师会以提升车身性 能为主要目标如： 弯扭刚度， 以及弯扭模态性能。 该阶段重量 目标控制可以适当放宽。 到样 车数据阶段， 必须在保证性能目标达标的前提下进行减重 。 [0003]通常在考虑多性能减重工作中我们要进行成千上百的计算后通过近似回归结合 优化算法得到重量最轻的解作为最优解。 而在如此大量的计算样本中我们可以得到不同方 案的性能及重量， 而后进 行数据分析与筛选。 但 这里面我们缺少了成本的带宽与数据挖掘， 进而导致零件成本在设计过程中的一种被动局面。 [0004]针对以上不足， 本发明提出一种用于车身降本减重多学科协同分析方法。 可以实 时对性能、 重量、 成本进 行同步评估， 通过大量计算、 统计、 数据挖掘找到变量之 间强弱关系 评估， 可以极大的缩短 设计时间， 控制试验和开发成本 。 发明内容 [0005]为了解决背景技术提出的技术问题， 本发明提供一种用于车身降本减重的多学科 协同分析方法， 可系统的对车身系统进行仿真、 模拟。 可以全面挖掘性能潜力， 赋能减轻车 身减重， 大力控制材 料成本， 推动开发过程快速有效。 [0006]为了达到上述目的， 本发明采用以下技 术方案实现： [0007]一种用于车身降本减重 的多学科协同分析方法， 所述的方法实时对车身的性能、 重量、 成本进行同步评估， 找到变量之间的强弱关系。 [0008]所述的方法的优化分析流程包括模态分析、 扭转刚度分析和弯曲刚度分析三个分 析流程， 并且， 在扭转刚度分析流 程中增加成本计算组件。 [0009]进一步地， 所述的方法将料厚、 材料作为自变量， 将弯曲刚度、 扭转刚度、 弯曲模 态、 扭转模态和成本作为因变量， 通过优化拉丁超立方方法进行DOE采样， 输出主效应及交 互效应数据分析结果； 通过数据挖掘进行变量筛选以及优化仿真迭代分析， 输出最终分析 结果。 [0010]进一步地， 所述的方法包括如下步骤： [0011]步骤101： 在汽车的概念阶段或汽车的详细设计阶段的建立包络几何数据； [0012]步骤102： 对数据进行几何清理， 网格划分并赋予材 料属性； [0013]步骤103： 通过焊点、 焊缝、 胶完成模型 连接； [0014]步骤104： 基于bom制定车身材料成本属性表， 其中包括零部件ID、 料厚、 材料及单 价； [0015]步骤105： 制定模态及刚度的头文件， 保证各分析项的计算部分共用；说　明　书 1/3 页 3 CN 115169005 A 3