本发明涉及车辆轻量化领域,尤其涉及一种基于动刚度最优的轮毂轻量化设计方法、装置及存储介质。
背景技术:
1、轮毂结构刚强度性能对汽车的平顺性、操稳性以及噪声、振动与不平顺性(noise、vibration、harshness,nvh)影响重大。同时,轮毂作为整车簧下质量的一部分,其自身重量对整车油耗以及续航里程等动力性、经济性具有明显影响。
2、轮毂结构刚强度性能与重量之间作为一对矛盾性能,相关技术中通过拓扑优化等常规的计算机辅助工程(computer aided engineering,cae)分析方法与试验验证,可找到轮毂结构刚强度性能与重量两者之间的平衡点,且轮毂技术指标满足设计要求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于动刚度最优的轮毂轻量化设计方法、装置及电子设备,以解决相关技术中轮毂动刚度与轮毂重量之间矛盾性能的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、第一方面,本发明实施例提供一种基于动刚度最优的轮毂轻量化设计方法,所述方法包括:
4、对轮毂的初始网格模型进行分区,获得沿所述轮毂径向分布的多个目标区域;
5、对各个目标区域进行多元素多水平的试验设计,获得多个样本点,每个所述元素为影响所述轮毂动刚度的参数;
6、计算所述初始网格模型的动刚度以及各个所述样本点的动刚度,确定每个所述样本点对所述轮毂动刚度的贡献度;
7、当所述样本点对所述轮毂动刚度的贡献度大于第一预设贡献度时,针对大于所述第一预设贡献度的样本点所在的目标区域进行动刚度优化;当所述样本点对所述轮毂动刚度的贡献度小于第二预设贡献度时,针对小于所述第二预设贡献度的样本点所在的目标区域进行轻量化。
8、根据本发明的另一方面,提供了一种基于动刚度最优的轮毂轻量化设计装置,所述装置包括:
9、分区模块,用于对轮毂的初始网格模型进行分区,获得沿所述轮毂径向分布的多个目标区域;
10、获取模块,用于通过控制变量方法对各个目标区域进行多元素多水平的试验设计,获得多个样本点,每个所述元素为影响所述轮毂动刚度的参数;
11、计算模块,用于计算所述初始网格模型的动刚度以及各个所述样本点的动刚度,确定每个所述样本点对所述轮毂动刚度的贡献度;
12、优化模块,用于当所述样本点对所述轮毂动刚度的贡献度大于第一预设贡献度时,针对大于所述第一预设贡献度的样本点所在的目标区域进行动刚度优化;当所述样本点对所述轮毂动刚度的贡献度小于第二预设贡献度时,针对小于所述第二预设贡献度的样本点所在的目标区域进行轻量化。
13、根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,包括:
14、处理器;以及,
15、存储程序的存储器;
16、其中,程序包括指令,指令在由处理器执行时使处理器执行根据本发明示例性实施例所述的方法。
17、根据本发明的另一方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,计算机指令用于使计算机执行根据本发明示例性实施例所述的方法。
18、本发明示例性实施例中提供的一个或多个技术方案中,至少可实现如下有益效果之一。
19、(1)通过对轮毂的初始网格模型进行分区,将其分隔为多个沿轮毂径向分布的目标区域,通过试验设计的方法得到多个样本点,选取影响轮毂动刚度的多个元素进行多元素、多水平的分析,从而得到各个目标区域中各个参数变动后样本点的轮毂动刚度,通过与轮毂的初始网格动刚度进行比对,从而得到不同区域、不同参数对轮毂动刚度的贡献度,根据相应的贡献度有针对性地对不同区域、不同参数进行轻量化设计,从而在提高动刚度的前提下,使得轮毂重量减小。通过不同区域以及不同参数的试验设计的相互关联的技术思路,解决轮毂动刚度最优和轻量化之间的矛盾。这将间接地提供了实施办法:在整车项目研发nvh性能中轮胎降噪、以及提升整车的动力性和经济性。
20、(2)相较于现有技术中的设计方法,本发明的分区以及多元素多水平的试验设计,可实施性强,在轮毂产品研发过程中可缩短设计与性能交互探讨的研发周期。
1.一种基于动刚度最优的轮毂轻量化设计方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对轮毂的初始网格模型进行分区,获得沿所述轮毂径向分布的多个目标区域,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述初始网格模型的动刚度以及各个所述样本点的动刚度,确定每个所述样本点对所述轮毂动刚度的贡献度,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始网格模型的动刚度以及各个所述样本点的动刚度,在同一坐标系下绘制二维平面图,获得各个所述目标区域、各个所述参数对所述轮毂动刚度的贡献度分析图,包括:
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于对所述轮毂动刚度的贡献度将各个所述目标区域排序,针对贡献度最大的目标区域进行参数优化以提升所述轮毂的动刚度,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,同一所述目标区域中,各个所述参数对整个所述轮毂动刚度的贡献度为:当各个所述参数发生同等倍数增益的条件下,基于每个所述参数的增益,各个相应所述轮毂动刚度增益的大小。
8.一种基于动刚度最优的轮毂轻量化设计装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
10.一种非瞬时计算机可读存储介质,其特征在于,所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1~7中任一项所述的方法。