气缸体加强板优化方法、装置、电子设备和存储介质与流程

allin2023-03-26  55



1.本发明涉及汽车技术领域,具体涉及一种气缸体加强板优化方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

2.随着排放升级,设计爆压不断提升,如果气缸体整体或者特定区域刚度不足,多有整机异常振动及噪声出现,导致客户抱怨或者根本不能满足nvh设计指标。由于和整机轻量化指标相矛盾,龙门式气缸体带不带气缸体加强板及如何设计,方能保证优良的整机振动噪声成为一个难题。
3.因此,如何优化气缸体加强板以减振降噪成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

4.为解决上述背景技术中阐述的如何优化气缸体加强板以减振降噪的技术问题。本发明提出一种气缸体加强板优化方法、装置、电子设备和存储介质。
5.根据第一方面,本技术实施例提供了一种气缸体加强板优化方法,获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。
6.可选地,所述基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数包括:基于所述待优化指标和所述结构设计变量构建多个子目标函数,所述子目标函数的以所述待优化指标为目标以所述结构设计变量为变量的函数;以所述多个子目标函数构建多目标加权函数;利用拓扑优化分析对所述多目标加权函数进行解读,得到加强板的中间结构参数和中间工艺参数;基于加强板的质量约束条件和工艺约束条件对所述中间结构参数和中间工艺参数进行局部寻优,得到所述制作参数。
7.可选地,所述以所述多个子目标函数构建多目标加权函数包括:基于每个所述待优化指标在所述初始性能指标中的分布确定所述多目标加权函数中每个所述待优化指标的加权系数;基于所述加权系数构建所述多目标加权函数。
8.可选地,所述利用拓扑优化分析对所述多目标加权函数进行解读,得到加强板的中间结构参数和中间工艺参数包括:基于所述质量约束条件以所述多目标加权函数对加强板的给定设计区域进行拓扑优化分析,得到所述加强板结构参数的布局结果;基于所述布局结果构建所述加强板的第一模型,所述第一模型包括加强板的中间结构参数和中间工艺参数。
9.可选地,基于加强板的质量约束条件和工艺约束条件对所述中间结构参数和中间
工艺参数进行局部寻优,得到所述制作参数包括:以所述质量约束条件和加强板制造工艺设定优化因子和优化因子限值;基于所述优化因子和优化因子限值构建梯度优化模型;按照所述梯度优化模型对所述第一模型进行局部寻优,得到所述第二模型。
10.可选地,所述基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标包括:判断所述初始性能指标是否满足预期目标;当所述初始性能指标不满足预期目标时,识别所述待优化指标的关键参数;所述关键参数包括:模态振动中的关键频率及振型;超出预设振动阶次的振动阶次信息、超出预设振动频带的异常振动频带和超出预设噪声阶次的噪声阶次信息、超出预设造成频带的异常噪声频带;基于所述关键参数和所述预期目标确定所述待优化指标。
11.可选地,所述获取初始气缸体的初始性能指标包括:利用有限元模型对所述初始气缸体进行模态分析、振动分析和噪声分析,得到所述初始性能指标;所述利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量包括:确定所述待优化指标的对应的有限元;基于所述待优化指标的对应的有限元确定产生所述待优化指标的结构因素;基于所述结构因素确定所述结构设计变量。
12.根据第二方面,本技术实施例提供了一种气缸体加强板优化装置,包括:获取模块,用于获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;
13.第一确定模块,用于基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;第二确定模块,用于利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;优化模块,用于基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。
14.根据第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面任意一项所述的气缸体加强板优化方法。
15.根据第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任意一项所述的气缸体加强板优化方法。
16.本技术通过获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数,可用于所有柴油发动机的气缸体加强板减振降噪设计过程能够满足轻量化和nvh性能。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
18.图1是根据本发明实施例的一种可选的气缸体加强板优化方法的硬件环境的示意图;
19.图2是根据本技术实施例的一种可选的气缸体加强板优化方法的流程示意图;
20.图3是根据本技术实施例的另一种可选的气缸体加强板优化方法的流程示意图;
21.图4是根据本技术实施例的一种可选的气缸体加强板优化装置的结构框图;
22.图5是根据本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图。
具体实施方式
23.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
25.本技术的气缸体加强板优化方法可以应用于如图1所示的硬件环境中。如图1所示:
26.服务器104通过网络与终端102进行连接,可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务,可在服务器上或独立于服务器设置数据库,用于为服务器104提供数据存储服务,还可以用于处理云服务,上述网络包括但不限于:广域网、城域网或局域网,终端102并不限定于pc、手机、平板电脑等。本技术实施例的气缸体加强板优化方法可以由服务器104来执行,也可以由终端102来执行,还可以是由服务器104和终端102共同执行。其中,终端102执行本技术实施例的气缸体加强板优化方法也可以是由安装在其上的客户端来执行。
27.以由终端102和/或服务器104来执行本实施例中的气缸体加强板优化方法为例,图2是根据本技术实施例的一种气缸体加强板优化方法的流程示意图,如图2所示,该方法的流程可以包括以下步骤:
28.s201.获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数。作为示例性的实施例,以气缸体的初始模型,即无加强板的气缸体作为初始模型进行模态分析、整机的多体动力学分析和噪声分析,分别获取初始气缸体状态下的模态参数、振动参数和噪声参数。在本实施例中,可以获取模态参数中的振型和频率;振动参数中的振动频谱例如,振动阶次信息、振动频带等信息;噪声参数中的噪声频谱例如,噪声阶次信息、噪声频带等信息。示例性的,可以采用有限元模型进行分析,将气缸体或整机离散化为有限元,针对每一单元进行模态分析、振动分析和噪声分析。
29.s202.基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值。作为示例性的实施例,在得到初始性能指标后,可以将初始性能指标与预期目标进行比对,得到异常指标,即得到对应参数不再预设范围内的关键异常参数,例如,模态参数中超出预设范围频率或振型,振动参数中超出预设范围的异常振动阶次、异常振动频率或异常振动周期,综合所述异常振动频率确定异常振动频带以及异常振动频带发生的周期;噪声参数中超出预设范围的异常噪声阶次、异常噪声频率或异常噪声周期,综合所述异常噪声频率确定异常噪声频带以及异常噪声频带发生的周期。示例性的,气缸体振动噪声的能量主要分布在共振频带处或者在发动机的发
火阶次及谐波阶次(如四缸四冲程发动机的发火及谐波阶次成分为2、4、6
……
阶,六缸四冲程发动机的发火及谐波阶次成分为3、6、9
……
阶),且随着发动机转速的变化,发火阶次和谐波阶次对应的频率会相应的发生变化。
30.得到异常参数后,基于预期目标计算待优化指标,示例性的,得到异常振动阶次后,可以基于预期目标振动阶次计算需要优化的阶次信息的值;再例如,得到异常振动频率后,基于目标振动频率计算需要优化的振动频率的差值。在本实施例中,待优化指标可以包括:模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值,例如气缸体关键频率及振型;振动频谱中的阶次信息,异常振动对应的频宽或者周期;噪声频谱中的阶次信息,异常噪声动对应的频宽或者其他声品质等参数的修正值。
31.s203.利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量。作为示例性的实施例,初始性能指标的异常为气缸体或整机结构参数导致,因此,可以基于待优化指标分析产生异常的结构因素,并基于结构因素确定需要加强的结构,进而得到加强板的结构设计变量,示例性的,加强板所覆盖的缸数、分布、加强筋的分布,以及每个区域的加强筋的数量等结构设计变量。作为可选的实施例,还可以包括加强板在每个区域的材料的量。
32.s204.基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。作为示例性的实施例,在确定待优化指标和结构设计变量后,以质量约束条件,即轻量化设计要求求解结构设计变量,进而得到加强板的制作参数,该制作参数可以包括加强板的结构参数,例如加强板所覆盖的缸数、加强筋详细布局等;所用材料数量,例如,每个气缸体对应的加强板的厚度、加强板的整体厚度;以及加强板的制作工艺,包括冲压、锻造等工艺方法。在本实施例中,在对气缸体进行优化时,通过质量约束条件和所述待优化指标结构设计变量进行优化,进而可以针对性的设计气缸体模态参数对应的结构设计变量,使其避开发动机激励频率;针对性的设计对应的结构设计变量,控制气缸体振动在中低频的能量分布,以及主要分布在中低频段的各阶次成分的能量分布;针对性的设计对应的结构设计变量控制气缸体噪声在中频、高频段的各阶次成分能量分布,以及分布在中高频段内的各阶次成分能量分布。进而确保发动机达到预期的nvh水平。
33.作为可选的实施例,在对基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化时,可以参见图3所示步骤:
34.s301.基于所述待优化指标和所述结构设计变量构建多个子目标函数,所述子目标函数的以所述待优化指标为目标以所述结构设计变量为变量的函数。作为示例性的实施例,在对气缸体初始模型进行模态计算、整机及气缸体振动响应计算和整机及气缸体噪声计算过程中,识别无加强板情况下,气缸体初始模型nvh性能指标是否能够满足nvh预期目标值,如果不能满足,则需要识别各子目标函数对应的关键参数;该参数包含气缸体关键频率及振型;振动频谱中的阶次信息,异常振动对应的频宽或者周期;噪声频谱中的阶次信息,异常噪声动对应的频宽或者其他声品质等参数。在确定存在异常的关键参数后,可以以异常关键参数与预期目标值之间的差距作为目标、以异常关键参数对应的加强板设计变量作为变量,以预设约束条件作为约束构建每一异常关键参数对应的子目标函数。
35.s302.以所述多个子目标函数构建多目标加权函数。作为示例性的实施例,基于加权方法构建多个子目标函数的多目标加权函数。在本实施例中,多目标加权函数的目标为
nvh预期目标,变量为多个子函数的目标。示例性的,气缸体加强板设计的加权目标opt(rp)可定量描述如下:
36.opt(rp)=α
×
modal+β
×
order+δ
×
bandwidth+γ
×
sq+τ
37.式中,α、β、λ、γ、τ为系数项;modal表示气缸体模态频率及振型等;order表示异常振动或噪声的主要阶次成分;bandwidth表示异常振动或噪声的频带宽度;sq表示其他令人不舒适的声品质,如线性度,响度等。作为可选的实施例,对于构建多目标加权函数可以基于每个所述待优化指标在所述初始性能指标中的分布确定所述多目标加权函数中每个所述待优化指标的加权系数;基于所述加权系数构建所述多目标加权函数。
38.作为示例性的实例,对于加强板优化的目标设计气缸体模态参数,使其避开发动机激励频率;控制气缸体振动在中低频的能量分布,以及主要分布在中低频段的各阶次成分的能量分布;控制气缸体噪声在中频、高频段的能量分布,以及分布在中高频段内的能量分布。因此,初始性能指标中的异常参数的分布以及各个参数的属性信息确定各个子目标函数的加权系数,例如,初始性能指标中的异常参数在高频中分布比例大,可以适当加大噪声目标函数的加权系数,初始性能指标中的异常参数在低频中分布比例大,可以适当加大振动目标函数的加权系数。
39.作为可选的实施方式,还可以基于每个子目标函数对于气缸体加强板设计的加权目标的贡献量确定加权系数,示例性的,可以通过求解每个子目标函数对应的最优结构设计参数,基于最优结构设计参数验证加权目标改善质量确定贡献量。
40.s303.利用拓扑优化分析对所述多目标加权函数进行解读,得到加强板的中间结构参数和中间工艺参数。作为示例性的实施例,可以基于所述质量约束条件以所述多目标加权函数对加强板的给定设计区域进行拓扑优化分析,得到所述加强板结构参数的布局结果;基于所述布局结果构建所述加强板的第一模型,所述第一模型包括加强板的中间结构参数和中间工艺参数。设置机体加强板的最大初始设计空间,进行拓扑优化分析,目标为得出满足多目标加权函数的最优解,优化出加强板所覆盖的缸数、加强筋详细布局结果,并根据结果构建气缸体及加强板的三维设计中间模型。
41.作为示例性的实施例,根据上述公式,气缸体加强板设计的实质是有针对性的设计气缸体模态参数,使其避开发动机激励频率;控制气缸体振动在中低频的能量分布,以及主要分布在中低频段的各阶次成分的能量分布;控制气缸体噪声在中频、高频段的能量分布,以及分布在中高频段内的能量分布。进而确定能够达成上述设计目标或控制目标的加强板的结构设计参数和工艺制作参数。
42.s304.基于加强板的质量约束条件和工艺约束条件对所述中间结构参数和中间工艺参数进行局部寻优,得到所述制作参数。设置局部优化因子的上下限值,按照梯度优化算法进行局部寻优,并根据寻优结果重新进行nvh仿真验证,最终定型气缸体积加强板三维模型,从而完成气缸体加强板的设计过程。
43.作为示例性的实施例,以所述质量约束条件和加强板制造工艺设定优化因子和优化因子限值;基于所述优化因子和优化因子限值构建梯度优化模型;按照所述梯度优化模型对所述第一模型进行局部寻优,得到所述第二模型。
44.示例性的,在进行梯度优化时,综合考虑nvh性能、轻量化目标和制造工作工艺后确定梯度优化数学模型:
45.minf(x)ormin(max(f(x)))
46.f(x)=f(x1,x2,

xn)
47.约束函数:
[0048][0049]
其中,x)=(x1,x2,

xn)为设计变量,f(x)为设计目标函数;gj(x)和lk(x)均为约束函数,n为设计变量分量的个数,例如,可以为加强板的厚度、筋板高度、密度、安装螺栓数量等,l为参数下限;u为参数上限。
[0050]
在本实施例中,质量约束条件对应的约束函数可以为加强板设计质量与轻量化目标的差值应该小于等于0,制造工艺与制造工艺可行性之间的差应等于0。以此对第一模型进行局部改进,以在满足nvh的前提下,同时满足轻量化目标和可制造的要求。
[0051]
在本实施例中,首先识别是否存在发动机异常振动、噪声频带以及与气缸体结构参数的关联性,提取得多目标加权函数,利用拓扑优化方法满足多目标加权函数的最优解,构建气缸体及加强板的三维设计中间模型;后根据局部梯度优化算法进行局部寻优,最终定型气缸体积加强板三维模型,确保发动机达到预期的nvh水平。
[0052]
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本技术并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本技术,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
[0053]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom(read-only memory,只读存储器)/ram(random access memory,随机存取存储器)、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
[0054]
根据本技术实施例的另一个方面,还提供了一种用于实施上述气缸体加强板优化方法的气缸体加强板优化装置。图4是根据本技术实施例的一种可选的气缸体加强板优化装置的示意图,如图4所示,该装置可以包括:
[0055]
获取模块401,用于获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;
[0056]
第一确定模块402,用于基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;
[0057]
第二确定模块403,用于利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;
[0058]
优化模块404,用于基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。
[0059]
此处需要说明的是,上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同,但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是,上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中,可以通过软件实现,也可以通过硬件实现,其中,硬件环境包括网络环境。
[0060]
根据本技术实施例的又一个方面,还提供了一种用于实施上述气缸体加强板优化方法的电子设备,该电子设备可以是服务器、终端、或者其组合。
[0061]
图5是根据本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图,如图5所示,包括处理器502、通信接口504、存储器506和通信总线508,其中,处理器502、通信接口504和存储器506通过通信总线508完成相互间的通信,其中,
[0062]
存储器506,用于存储计算机程序;
[0063]
处理器502,用于执行存储器506上所存放的计算机程序时,实现如下步骤:
[0064]
获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;
[0065]
基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;
[0066]
利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;
[0067]
基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。
[0068]
可选地,在本实施例中,上述的通信总线可以是pci(peripheral component interconnect,外设部件互连标准)总线、或eisa(extended industry standard architecture,扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0069]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0070]
存储器可以包括ram,也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如,至少一个磁盘存储器。可选地,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0071]
作为一种示例,如图5所示,上述存储器502中可以但不限于包括上述气缸体加强板优化装置中的获取模块401,第一确定模块402,第二确定模块403,优化模块404。此外,还可以包括但不限于上述发动机燃烧状况检测装置中的其他模块单元,本示例中不再赘述。
[0072]
上述处理器可以是通用处理器,可以包含但不限于:cpu(central processing unit,中央处理器)、np(network processor,网络处理器)等;还可以是dsp(digital signal processing,数字信号处理器)、asic(application specific integrated circuit,专用集成电路)、fpga(field-programmable gate array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分离门或者晶体管逻辑器件、分离硬件组件。
[0073]
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
[0074]
本领域普通技术人员可以理解,图5所示的结构仅为示意,实施上述气缸体加强板优化方法的设备可以是终端设备,该终端设备可以是智能手机(如android手机、ios手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(mobile internet devices,mid)、pad等终
端设备。图5其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,终端设备还可包括比图5中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等),或者具有与图5所示的不同的配置。
[0075]
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:闪存盘、rom、ram、磁盘或光盘等。
[0076]
根据本技术实施例的又一个方面,还提供了一种存储介质。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以用于执行气缸体加强板优化方法的程序代码。
[0077]
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
[0078]
可选地,在本实施例中,存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:
[0079]
获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;
[0080]
基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;
[0081]
利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;
[0082]
基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。
[0083]
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例,本实施例中对此不再赘述。
[0084]
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:u盘、rom、ram、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0085]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0086]
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在存储介质中,包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
[0087]
在本技术的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0088]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的客户端,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0089]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方
案的目的。
[0090]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0091]
以上所述仅是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征:
1.一种气缸体加强板优化方法,其特征在于,包括:获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。2.如权利要求1所述的气缸体加强板优化方法,其特征在于,所述基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数包括:基于所述待优化指标和所述结构设计变量构建多个子目标函数,所述子目标函数的以所述待优化指标为目标以所述结构设计变量为变量的函数;以所述多个子目标函数构建多目标加权函数;利用拓扑优化分析对所述多目标加权函数进行解读,得到加强板的中间结构参数和中间工艺参数;基于加强板的质量约束条件和工艺约束条件对所述中间结构参数和中间工艺参数进行局部寻优,得到所述制作参数。3.如权利要求2所述的气缸体加强板优化方法,其特征在于,所述以所述多个子目标函数构建多目标加权函数包括:基于每个所述待优化指标在所述初始性能指标中的分布确定所述多目标加权函数中每个所述待优化指标的加权系数;基于所述加权系数构建所述多目标加权函数。4.如权利要求2所述的气缸体加强板优化方法,其特征在于,所述利用拓扑优化分析对所述多目标加权函数进行解读,得到加强板的中间结构参数和中间工艺参数包括:基于所述质量约束条件以所述多目标加权函数对加强板的给定设计区域进行拓扑优化分析,得到所述加强板结构参数的布局结果;基于所述布局结果构建所述加强板的第一模型,所述第一模型包括加强板的中间结构参数和中间工艺参数。5.如权利要求4所述的气缸体加强板优化方法,其特征在于,基于加强板的质量约束条件和工艺约束条件对所述中间结构参数和中间工艺参数进行局部寻优,得到所述制作参数包括:以所述质量约束条件和加强板制造工艺设定优化因子和优化因子限值;基于所述优化因子和优化因子限值构建梯度优化模型;按照所述梯度优化模型对所述第一模型进行局部寻优,得到第二模型,所述第二模型包括所述制作参数。6.如权利要求1所述的气缸体加强板优化方法,其特征在于,所述基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标包括:判断所述初始性能指标是否满足预期目标;
当所述初始性能指标不满足预期目标时,识别所述待优化指标的关键参数;所述关键参数包括:模态振动中的关键频率及振型;超出预设振动阶次的振动阶次信息、超出预设振动频带的异常振动频带和超出预设噪声阶次的噪声阶次信息、超出预设造成频带的异常噪声频带;基于所述关键参数和所述预期目标确定所述待优化指标。7.如权利要求1所述的气缸体加强板优化方法,其特征在于,所述获取初始气缸体的初始性能指标包括:利用有限元模型对所述初始气缸体进行模态分析、振动分析和噪声分析,得到所述初始性能指标;所述利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量包括:确定所述待优化指标的对应的有限元;基于所述待优化指标的对应的有限元确定产生所述待优化指标的结构因素;基于所述结构因素确定所述结构设计变量。8.一种气缸体加强板优化装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;第一确定模块,用于基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;第二确定模块,用于利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;优化模块,用于基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数。9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7中任意一项所述的气缸体加强板优化方法。10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的气缸体加强板优化方法。

技术总结
本发明公开一种气缸体加强板优化方法、装置、电子设备和存储介质,其中,方法包括:获取初始气缸体的初始性能指标,所述初始性能指标包括模态参数、振动参数和噪声参数;基于所述初始性能指标和预期目标确定待优化指标,所述待优化指标包括模态参数修正值、振动参数修正值和噪声参数修正值;利用所述待优化指标确定所述加强板的结构设计变量;基于加强板的质量约束条件和所述待优化指标利用优化分析对所述结构设计变量进行优化,得到所述加强板的制作参数,可用于所有柴油发动机的气缸体加强板减振降噪设计过程能够满足轻量化和NVH性能。减振降噪设计过程能够满足轻量化和NVH性能。减振降噪设计过程能够满足轻量化和NVH性能。


技术研发人员:姚敏 张军
受保护的技术使用者:潍柴动力股份有限公司
技术研发日:2022.03.16
技术公布日:2022/7/5
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