车身及其面板结构的优化方法、装置与流程

本公开涉及汽车，具体地，涉及一种车身及其面板结构的优化方法、装置。

背景技术：

1、车身大面板结构广泛应在在汽车顶棚、衣帽架、机舱前壁板、地板、储物盒等结构，车身大面板产生的噪声往往并非与声腔发生耦合，而是由于大面板自身辐射能量较大。

2、相关技术中，通常采用传统的ntf(noise transfer function)分析或者整车路噪分析对车身模型进行优化，但是由于为了更好的模拟实际的使用场景，往往造成模拟对象计算规模较大，使得传统的整车路噪分析优化效率较低，设计周期长且成本高。另外，通过ntf分析往往读取ntf结果，但是ntf结果往往是多条路径叠加在一起的，无法直接体现车身大面板的优化参数，使得无法针对性地对车身大面板结构进行优化设计，适用性较低。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种车身及其面板结构的优化方法、装置。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种车身的面板结构的优化方法，包括：

3、建立包含待优化的面板结构的车身模型；

4、通过向所述车身模型的多个接附点输入单位激励，获取以等效辐射功率为评估指标的面板结构辐射噪声仿真分析结果；

5、基于根据所述面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第一优化目标，利用自由尺寸优化方法对所述面板结构进行迭代优化，以获取一次优化模型；以及

6、基于根据所述面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第二优化目标，利用形貌优化方法对所述一次优化模型进行优化，以获取二次优化模型。

7、可选地，所述建立包含待优化的面板结构的车身模型，包括：

8、建立纯净车身模型；

9、根据所述待优化的面板结构的位置，将所述纯净车身模型分为至少两个子模型，所述待优化的面板结构包含在其中一个所述子模型中，所述至少两个子模型之间通过超单元边界点连接；以及

10、将未包含所述待优化的面板结构的子模型处理为超单元子模型，以使得所述纯净车身模型形成混合模型。

11、可选地，分隔所述至少两个子模型的截面贯穿a柱、前风挡玻璃、前门门槛；或者，

12、分隔所述至少两个子模型的截面贯穿c柱、顶棚、后门门槛。

13、可选地，所述建立包含待优化的面板结构的车身模型，还包括：

14、在所述混合模型的基础上添加超单元电池包模型和超单元副车架模型，以形成所述车身模型。

15、可选地，所述面板结构辐射噪声仿真分析结果包括等效辐射功率-频率曲线。

16、可选地，所述自由尺寸优化方法定义最小厚度为初始设计厚度。

17、可选地，所述形貌优化方法的约束条件为：以加强筋面积占面板结构面积的百分比为加强筋分数，该加强筋分数不高于设定分数阈值。

18、可选地，所述形貌优化方法包括自由起筋模式；或者，

19、所述形貌优化方法包括定义起筋模式。

20、可选地，所述方法还包括：

21、对所述面板结构优化前后进行路噪分析，以验证路噪效果。

22、可选地，所述面板结构包括顶棚、衣帽架、机舱前壁板、底板、储物盒中的至少一者。

23、可选地，所述多个接附点包括悬架接附点、动力总成接附点、底盘接附点的至少一者。

24、根据本公开实施例的第二方面，提供一种车身的面板结构的优化装置，包括：

25、模型构建模块，被配置为用于建立包含待优化的面板结构的车身模型；

26、分析模块，被配置为用于通过向所述车身模型的多个接附点输入单位激励，获取以等效辐射功率为评估指标的面板结构辐射噪声仿真分析结果；

27、第一优化模块，被配置为基于根据所述面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第一优化目标，利用自由尺寸优化方法对所述面板结构进行迭代优化，以获取一次优化模型；以及

28、第二优化模块，被配置为基于根据所述面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第二优化目标，利用形貌优化方法对所述一次优化模型进行优化，以获取二次优化模型。

29、根据本公开实施例的第三方面，提供一种车身，所述车身采用本公开第一方面所提供的车身的面板结构的优化方法优化面板结构。

30、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：首先建立包含待优化的面板结构的车身模型，通过向车身模型的多个接附点输入单位激励，获取以等效辐射功率为评估指标的面板结构辐射噪声仿真分析结果，然后基于根据面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第一优化目标，利用自由尺寸优化方法对面板结构进行迭代优化，以获取一次优化模型，接着基于根据面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第二优化目标，利用形貌优化方法对一次优化模型进行优化，以获取二次优化模型，如此，通过上述方法，实现了通过以等效辐射功率(equivalentradiated power，erp)作为车身的面板结构优化的性能指标，即，通过面板结构自身的振动能量判断面板结构相应的优化位置，也就是说振动能量大的地方需要着重进行优化处理，并且由于等效辐射功率是直接关联于噪声的，能够直接从面板结构辐射噪声的角度直接量化优化效果，有效地提高了面板结构的优化效率和优化效果，相比于相关技术中通过传统的ntf分析或者整车路噪分析的方式，显然本公开提供的面板结构的优化方法能够更好地针对性地对面板结构进行优化设计，还实现了能够有效地缩短了设计周期，降低设计成本。

31、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种车身的面板结构的优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述建立包含待优化的面板结构的车身模型，包括：

3.根据权利要求2所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，分隔所述至少两个子模型的截面贯穿a柱、前风挡玻璃、前门门槛；或者，

4.根据权利要求2所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述建立包含待优化的面板结构的车身模型，还包括：

5.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述面板结构辐射噪声仿真分析结果包括等效辐射功率-频率曲线。

6.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述自由尺寸优化方法定义最小厚度为初始设计厚度。

7.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述形貌优化方法的约束条件为：以加强筋面积占面板结构面积的百分比为加强筋分数，该加强筋分数不高于设定分数阈值。

8.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述形貌优化方法包括自由起筋模式；或者，

9.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述面板结构包括顶棚、衣帽架、机舱前壁板、底板、储物盒中的至少一者。

11.根据权利要求1所述的车身的面板结构的优化方法，其特征在于，所述多个接附点包括悬架接附点、动力总成接附点、底盘接附点的至少一者。

12.一种车身的面板结构的优化装置，其特征在于，包括：

13.一种车身，其特征在于，所述车身采用权利要求1-11中任一项所述的方法优化面板结构。

技术总结
本公开涉及一种车身及其面板结构的优化方法、装置，该方法包括：建立包含待优化的面板结构的车身模型；通过向车身模型的多个接附点输入单位激励，获取以等效辐射功率为评估指标的面板结构辐射噪声仿真分析结果；基于根据面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第一优化目标，利用自由尺寸优化方法对面板结构进行迭代优化，以获取一次优化模型；基于根据面板结构辐射噪声仿真分析结果确定的第二优化目标，利用形貌优化方法对一次优化模型进行优化，以获取二次优化模型。本公开能够有效地提高待优化面板结构的优化效率和优化效果，使得优化后的面板结构具有较高结构强度的同时，还有效地缩短了设计周期，降低设计成本。

技术研发人员：苏永雷
受保护的技术使用者：小米汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15