前纵梁设计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115292815A(43)申请公布日2022.11.04(21)申请号202210903372.X(22)申请日2022.07.28(71)申请人广州汽车集团股份有限公司地址510030广东省广州市越秀区东风中路448-458号成悦大厦23楼(72)发明人林德佳郑颢李伟寇文能(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师黄玉霞(51)Int.Cl.G06F30/15(2020.01)G06F30/17(2020.01)G06F30/23(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称前纵梁设计方法(57)摘要本发明公开了一种前纵梁设计方法，所述前纵梁设计方法包括：步骤S1，确定目标车型的前纵梁的变形模式，确定所述目标车型的所述前纵梁的截面属性；步骤S2，仿真分析所述目标车型的正面碰撞工况；步骤S3，根据仿真分析结果，将所述前纵梁划分成至少一个折弯区，构造响应面函数；步骤S4，根据所述响应面函数，计算每个所述折弯区的板材厚度。根据本发明的前纵梁设计方法，对车辆结构研发工作具有重要的引导作用，还可以避免盲目设计截面，减少经验判断依赖程度，最大程度实现汽车结构轻量化设计，避免了人力物力浪费，降低了生产成本，简化了前纵梁的设计步骤。CN115292815ACN115292815A权利要求书1/2页1.一种前纵梁设计方法，其特征在于，包括：步骤S1，确定目标车型的前纵梁的变形模式，确定所述目标车型的所述前纵梁的截面属性；步骤S2，仿真分析所述目标车型的正面碰撞工况；步骤S3，根据仿真分析结果，将所述前纵梁划分成至少一个折弯区，构造响应面函数；步骤S4，根据所述响应面函数，计算每个所述折弯区的板材厚度；其中，所述根据仿真分析结果，构造响应面函数，包括：采用拉丁超立方基于简化后整车模型进行抽样，建立参数化前纵梁结构的正面碰撞的有限元模型样本库，根据所述有限元模型样本库构造响应面函数。2.根据权利要求1所述的前纵梁设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S21，仿真分析所述目标车型的正面碰撞工况；步骤S22，简化整车模型；步骤S23，获取所述目标车型的碰撞工况的评价信息；步骤S24，比较所述整车模型简化前后的评价信息的一致性，若一致性满足预设范围，则进行步骤S3，若一致性不满足预设范围，则重复步骤S21。3.根据权利要求1所述的前纵梁设计方法，其特征在于，所述步骤S4包括：S41，设定预设参数区间；S42，根据所述响应面函数计算所述前纵梁的板材厚度的第一计算值，S43，判断每个所述折弯区的板材厚度的第一计算值是否位于对应的预设参数区间，若满足，则所述第一计算值为板材设计厚度；若不满足，则将所述第一计算值调整至对应的预设参数区间内，得出板材设计厚度。4.根据权利要求1所述的前纵梁设计方法，其特征在于，还包括：步骤S5，根据所述响应面函数的设计目标，对板材设计厚度进行设计优化，所述设计目标包括偏置碰撞兼容性罚分、在全正碰撞和偏置碰撞两种情况下的前壁板侵入量和在全正碰撞和偏置碰撞两种情况下的B柱底部加速度。5.根据权利要求4所述的前纵梁设计方法，其特征在于，所述步骤S5还包括：以最小质量为优化目标，对所述板材的设计厚度进行质量优化。6.根据权利要求3所述的前纵梁设计方法，其特征在于，还包括：步骤S6，判断所述第一计算值是否满足预设要求，若所述第一计算值满足预设要求，则进行步骤S7，若所述第一计算值不满足预设要求，则重复步骤S3和步骤S4。7.根据权利要求1所述的前纵梁设计方法，其特征在于，还包括：步骤S7，对前纵梁结构进行工程优化；步骤S8，对工程优化结果进行仿真验算。8.根据权利要求1‑7中任一项所述的前纵梁设计方法，其特征在于，所述确定所述目标车型的所述前纵梁的截面属性，包括：获取目标车型对标车其截面属性，结合变形模式设计前纵梁结构截面属性，其中，所述截面属性包括：截面惯性矩和全塑性截面弯矩。9.根据权利要求1‑7中任一项所述的前纵梁设计方法，其特征在于，在所述前纵梁从前往后的方向上，至少一个所述折弯区依次排布，所述折弯区个数为n，多个所述折弯区的板2CN115292815A权利要求书2/2页材的厚度t满足：tn≤tn+1，其中，n≥1且n∈N。3CN115292815A说明书1/6页前纵梁设计方法技术领域[0001]本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是涉及一种前纵梁设计方法。背景技术[0002]汽车正面碰撞安全课题是汽车的一个关键点，随着安全法规升级，其中2021年新增兼容性偏置碰，对车体前端结构设计提出更大挑战，而碰撞安全仿真优化是研究汽车碰撞安全的重要技术手段，但是如何在确保碰撞性能的前提下快速确定最低成本的纵梁结构方案