(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 202210721609.2 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长 春市长春汽车经济 技术开发区新红旗大街1号 (72)发明人 孙立伟　于保君　何洪军　王宁　 马明辉　 (74)专利代理 机构 长春吉大专利代理有限责任 公司 22201 专利代理师 崔斌 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种铸铝后地板结构设计方法、 装置、 终端 及存储介质 (57)摘要 本发明属于汽 车技术领域， 具体的说是一种 铸铝后地板结构设计方法、 装置、 终端及存储介 质。 本发明将车身扭转时， 铸铝地板与车身钣金 连接点出的位移提取出来， 然后将位移加载到铸 铝地板上并进行拓扑优化， 该工况下拓扑优化分 析结果与车身扭转刚度工况分析结果一致性较 高， 并且可以缩短计算周期， 大大提升优化效率。 并且针对拓扑优化分析结果， 提出基于参数化优 化技术， 对拓扑结果进行解析， 优化需要增加加 强筋、 加强肋的大小及多少， 减少拓扑优化分析 时间， 大大提高拓扑优化分析效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115221624 A 2022.10.21 CN 115221624 A 1.一种铸铝后地板结构设计方法,其特 征在于， 包括： 步骤一、 搭建铸铝后地板的有限元模型， 分析白车身扭转刚度， 基于白车身扭转刚度分 析结果， 提取铸铝后地板与钣金 连接点的位移； 步骤二、 将步骤一中铸铝后地板与钣金连接点的位移作为拓扑优化的边界条件， 对铸 铝后地板进行拓扑优化； 步骤三、 对比白车身拓扑优化结果与步骤二的拓扑优化结果是否一 致； 步骤四、 解析拓扑优化结果， 基于参数化建模软件， 对加强筋、 加强肋进行参数化建模； 步骤五、 加强筋参数化优化， 优化加强筋、 加强肋的位置、 大小和数量； 步骤六、 对最终优化方案进行性能复验。 2.根据权利要求1所述的一种铸铝后地板结构设计方法,其特征在于， 所述步骤一中铸 铝后地板采用四面体单 元进行建模， 其中， 后地板划分的网格尺寸 最小为6m m。 3.根据权利要求1所述的一种铸铝后地板结构设计方法,其特征在于， 所述步骤一中将 铸铝后地板与钣金 连接点进行重新编号， 并建立set。 4.根据权利要求1所述的一种铸铝后地板结构设计方法,其特征在于， 所述步骤二中对 铸铝地板进行拓扑优化处理的载荷工况是基于车身扭转刚度分析结果的位移， 目标是基于 工况下柔度最低， 以只保留3 0％体积作为目标， 进行拓扑优化分析。 5.根据权利要求1所述的一种铸铝后地板结构设计方法,其特征在于， 所述步骤四的具 体方法如下： 41)利用参数化建模软件， 搭建加强筋、 加强肋的外表面， 然后通过Hyp ermesh软件生成 四面体单 元， 通过刚性单 元实现铸铝地板与钣金 连接处的耦合； 42)基于搭建的参数化模型通过控制基点基线来控制位置， 通过控制加强筋截面来控 制加强筋的大小， 并保证连接关系正确， 进 而生成样本空间及进行参数化优化； 43)根据变量的范围确定变量矩阵， 并按照变量的矩阵驱动参数化模型变化， 并生成相 应的有限元模型。 6.根据权利要求5所述的一种铸铝后地板结构设计方法,其特征在于， 所述43)中建立 加强筋、 加强肋的参数化模型时录入相应的位置变量、 截面变量同时确定相应 变量的范围。 7.根据权利要求4所述的一种铸铝后地板结构设计方法,其特征在于， 所述步骤五的具 体方法如下： 51)首先根据步骤四中建立的参数模型的变量及对应的变量范围， 依照拉丁超立方算 法， 确定每 个样本对应的变量矩阵； 52)根据变量矩阵， 驱动参数化软件进行分网， 耦合参数化模型与有限元模型， 生成所 需的样本空间， 并分析样本空间的扭转刚度性能； 53)然后采用响应面法构造如下 所示的二阶多 项式代理模型： 式中： y为车身扭转刚度性能； β0， βi， βii， βij为未知参数； xi为第i个变量； ε为 误差； 54)取调整系数R2评价代理模型拟合精度， 调整系数公式如下所示： 调整系数大于0.9 时， 代理模型精度满足条件；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115221624 A 2式中， n为检验样本点数目； yi为第i个响应的仿真值； 为第i和响应的近似模型预测 值； 为仿真值的平均值； 55)基于代理模型， 寻求能最大化提升各项性能的加强筋变量组合； 构建优化模型如 下： Find y(x1,x2,…,xn) MAX{KT(x),fT(x)} 式中： y(x1,x2,…,xn)为代理模 型； x1,x2,…,xn为变量； KT(x)、 fT(x)分别是扭转刚度、 一 阶扭转频率， 采用自适应模拟退火方法进行寻优分析。 8.一种铸铝后地板结构设计装置， 其特 征在于， 包括： 第一创建模型模块， 用于搭建铸铝后地板的有限元模型， 分析白车身扭转刚度， 基于白 车身扭转刚度分析 结果， 提取铸铝后地板与钣金 连接点的位移； 拓扑优化模块， 用于将铸铝后地板与钣金连接点的位移作为拓扑优化的边界条件， 对 铸铝后地板进行拓扑优化； 对比模块， 用于对比白车身拓扑优化结果与步骤二的拓扑优化结果是否一 致； 第二创建模型模块， 用于解析拓扑优化结果， 基于参数化建模软件， 对加强筋、 加强肋 进行参数化建模； 优化模块， 用于对加强筋参数化进行优化， 优化加强筋、 加强肋的位置、 大小和数量； 复验模块， 用于对最终优化方案进行性能复验。 9.一种终端， 其特 征在于， 包括： 一个或多个处 理器； 用于存储所述一个或多个处 理器可执行指令的存 储器； 其中， 所述 一个或多个处 理器被配置为： 执行如权利要求1至7任一所述的一种铸铝后地板结构设计方法。 10.一种非临时性计算机可读存储介质， 其特征在于， 当所述存储介质中的指令由终端 的处理器执行时， 使得终端能够执行如权利要求 1至7任一所述的一种铸铝后地板结构设计 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115221624 A 3