本发明属于新能源汽车，更具体地说，特别涉及一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法。
背景技术：
1、随着新能源汽车的保有量不断增加，对碰撞工况下的新能源汽车的安全性提出了更高的要求；同时，鉴于续航里程和成本的考量，在设计阶段还需要兼顾轻量化以及耐撞性等因素；在车身设计阶段，可以通过拓扑优化、形状优化、尺寸优化等方式对门槛梁进行轻量化设计；但目前在概念设计阶段，主要采用线性拓扑优化的方式对门槛梁进行结构设计，无法充分体现在碰撞工况下的动态能量变化，这就导致设计出来的门槛梁结构，无法具备良好的碰撞性能。
2、传统的线性拓扑优化方法，无法准确反映碰撞过程中的非线性动力学特性，难以直接优化获得满足碰撞性能要求的目标结构；为此，就需要一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，在满足轻量化要求的同时，也能够确保门槛梁在碰撞工况下具有良好的能量吸收特性，从而提升新能源汽车在碰撞安全性方面的整体性能。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，能够使得门槛梁结构在碰撞工况下，更好的抵抗变形，吸收更多的碰撞能量，为门槛梁的结构设计提供了流程上的指导，提高了车辆轻量化及耐撞性水平。
2、本发明一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
3、一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，包括有以下步骤:
4、步骤一：构建可用于结构设计的空间模型；
5、步骤二：根据碰撞工况，基于动态非线性拓扑优化方法，对结构的拓扑域进行初始结构设计；
6、步骤三：对初始结构上的每一点赋予一个坐标位置(xn,yn,zn),计算碰撞工况下每一点位移前后的变形量s；
7、步骤四：基于所述结构的非线性拓扑优化结果在碰撞工况下的变形量s，对该结构进行二次结构设计；
8、步骤五：基于所述考虑变形量控制的二次优化结构，进行多目标优化分析，得到目标结构。
9、在一个优选地实施方式中，在步骤一中，所述的可用于结构设计的空间模型，包括设置所需结构的设计拓扑区域。
10、在一个优选地实施方式中，在步骤二中，所述碰撞工况，包括利用可用于结构设计的空间模型模拟侧面柱碰撞工况；
11、所述动态非线性拓扑优化方法，包括利用等效静载荷方法，对结构的拓扑域进行初始结构设计。
12、在一个优选地实施方式中，在步骤三中，所述变形量s，定义结构变形前每一点的坐标为(x1,y1,z1)，(x2,y2,z2)，…，(xn,yn,zn),变形后每一点的坐标为(x11,y11,z11)，(x21,y21,z21)，…，(xn1,yn1,zn1)，每一点的变形量s计算如下：
13、
14、在一个优选地实施方式中，在步骤四中，所述二次结构设计，包括对比非线性拓扑优化结构上的每一点在碰撞工况下的变形量s，变形量s最大的结构点即为该结构最薄弱的位置，将该部位变形量s较大的结构点进行连接，构成新的肋板，对该结构进行二次优化设计。
15、在一个优选地实施方式中，在步骤五中，所述多目标优化分析，包括改变二次优化结构的厚度，进行侧面柱碰撞仿真，得到二次优化结构的侵入量与吸能数据；以此类推，构建多个结构不同厚度的样本数据；利用克里金模型，构建样本数据与所述侵入量、吸能为目标的代理模型，代理模型公式如下所示：
16、minm(x)，v(x)，s(x)
17、
18、xmin≤x1,x2,x6,…,xi≤xmax
19、其中，y表示将侵入量与吸能拟合在一起的结果值，n表示样本的数量，k表示每个目标所占的权重，m表示质量，v表示侵入量值，s表示吸能值。
20、现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
21、1.本发明能够使得门槛梁结构在碰撞工况下，更好的抵抗变形，吸收更多的碰撞能量，为门槛梁的结构设计提供了流程上的指导，提高了车辆轻量化及耐撞性水平。
22、2.这种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法通过构建空间模型、进行动态非线性拓扑优化、二次结构设计以及多目标优化分析步骤，能够精确地针对门槛梁在碰撞工况下的性能进行优化；通过深入分析变形量计算和薄弱区域，进行针对性的结构改进，使得门槛梁结构在遭遇碰撞时能够更好地抵抗变形；与传统设计方法相比，本方法能够更有效地生成设计方案、提高设计效率、减少设计人员依赖经验反复优化时长，并应对碰撞产生的冲击力，能在最优控制侵入量的同时最大限度的减少结构的损坏程度，提高了车辆在碰撞事故中的安全性。
1.一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，其特征在于：包括有以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，其特征在于：在步骤一中，所述的可用于结构设计的空间模型，包括设置所需结构的设计拓扑区域。
3.根据权利要求1所述的一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，其特征在于：在步骤二中，所述碰撞工况，包括利用可用于结构设计的空间模型模拟侧面柱碰撞工况；
4.根据权利要求1所述的一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，其特征在于：在步骤三中，所述变形量s，定义结构变形前每一点的坐标为(x1,y1,z1)，(x2,y2,z2)，…，(xn,yn,zn),变形后每一点的坐标为(x11,y11,z11)，(x21,y21,z21)，…，(xn1,yn1,zn1)，每一点的变形量s计算如下：
5.根据权利要求1所述的一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，其特征在于：在步骤四中，所述二次结构设计，包括对比非线性拓扑优化结构上的每一点在碰撞工况下的变形量s，变形量s最大的结构点即为该结构最薄弱的位置，将该部位变形量s较大的结构点进行连接，构成新的肋板，对该结构进行二次优化设计。
6.根据权利要求1所述的一种多目标与多模式集成的结构高效优化设计方法，其特征在于：在步骤五中，所述多目标优化分析，包括有改变二次优化结构的厚度，进行侧面柱碰撞仿真，得到二次优化结构的侵入量与吸能数据；以此类推，构建多个结构不同厚度的样本数据；利用克里金模型，构建样本数据与所述侵入量、吸能为目标的代理模型，代理模型公式如下所示：
