(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211126156.5
(22)申请日 2022.09.16
(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 刘衡 赵帅 李伟 郑颢
(74)专利代理 机构 深圳众鼎专利商标代理事务
所(普通合伙) 44325
专利代理师 谭果林
(51)Int.Cl.
G06F 30/15(2020.01)
G06F 30/17(2020.01)
G06F 30/23(2020.01)
G06F 111/04(2020.01)
G06F 119/14(2020.01)
(54)发明名称
车辆副车架摆臂的参数优化方法、 装置、 设
备及介质
(57)摘要
本申请涉及一种车辆副车架摆臂的参数优
化方法、 装置、 设备及介质。 该方法获取下摆臂、
副车架、 连接栓件的有限元模型, 对有限元模型
施加第一约束, 计算栓件断裂时下摆臂位于栓件
处的横向截面载荷, 在下摆臂的参数的变化范围
下, 生成N组样本参数集, 使用样本参数集修改施
加第二约束的有限元模型, 计算N个修改后的模
型对应的下摆臂重量, 对下摆臂施加位移载荷,
计算下摆臂屈曲时下摆臂位于栓件处的横向截
面载荷中的最大值, 根据N组样本参数集及对应
的最大值和下摆臂重量, 以相应载荷约束条件和
重量为目标, 优化每个参数, 以提高下摆臂的屈
曲, 降低了连接机构断裂失效的发生概率, 可 以
一定程度上避免轮胎偏转, 提高了车辆在小偏置
碰撞下的稳定性。
权利要求书2页 说明书11页 附图4页
CN 115544647 A
2022.12.30
CN 115544647 A
1.一种车辆副车架摆臂的参数优化方法, 其特 征在于, 所述 参数优化方法包括:
获取下摆臂、 副车架以及所述下摆臂和所述副车架连接栓件组成的有限元模型, 对所
述有限元模型施加第一约束, 按照所述下摆臂工作时的受力方向对所述下摆臂施加作用
力, 计算所述栓件断裂时所述下摆臂位于 栓件处的横向截面载荷为第一截面载荷;
对所述下摆臂的参数集中每个参数施加变化范围, 使用D OE生成N组样本参数集, 其中,
所述参数集包括中部平板厚度、 球 铰至后安装点之间的边 缘筋高度以及中部位置的宽度;
基于所述N组样本参数集, 修改施加第二约束的有限元模型, 得到N个修改后的模型, 计
算所述N个修改后的模型对应的下摆臂重量;
针对任一修改后的模型, 按照所述受力方向对所述下摆臂施加位移载荷, 计算所述下
摆臂屈曲时所述下摆臂 位于所述栓件处的横向截面载荷中的最大值为第二截面载荷, 得到
N个第二截面载荷;
根据所述N组样本参数集及对应的第二截面载荷和下摆臂重量, 以所述第二截面载荷
小于所述第一截面载荷 且大于预设倍数的所述第一截面载荷为约束条件, 以所述下摆臂重
量最小为目标, 对所述 参数集中每 个参数进行优化计算, 得到每 个参数的优化 参数值。
2.根据权利要求1所述的参数优化方法, 其特征在于, 对所述有限元模型施加第 一约束
包括:
在所述有限元模型中, 将所述栓件的材 料参数设置为断裂失效的材 料对应的参数;
将所述下摆臂设置为刚体, 将所述副车架设置为固定 。
3.根据权利要求2所述的参数优化方法, 其特征在于, 在基于所述N组样本参数集, 修改
施加第二约束的有限元模型, 得到N个修改后的模型之前, 还 包括:
针对所述有限元模型, 将所述栓件的材料参数设置为理想弹性且不失效的材料对应的
参数;
将所述下摆臂设置为可变形体, 将所述副车架设置为固定, 得到施加第二约束的有限
元模型。
4.根据权利要求2所述的参数优化方法, 其特征在于, 基于所述N组样本参数集, 修改施
加第二约束的有限元模型, 得到N个修改后的模型包括:
针对所述N组样本参数集中任一组样本参数集, 将所述样本参数集中每个参数修改所
述施加第二约束的有限元模型中对应的参数, 确定修改后的模型为对应所述样本参数集的
有限元模型;
遍历所有样本参数集, 得到N个修改后的模型。
5.根据权利要求4所述的参数优化方法, 其特征在于, 对所述下摆臂的参数集中每个参
数施加变化范围, 使用DOE生成N组样本参数集包括:
获取所述下摆臂的参数集中每 个参数的变化范围;
使用优化拉丁超立方对每个参数设计出对应的参数值, 每个参数的参数值形成一组样
本参数集, 重复N次, 得到N组样本参数集。
6.根据权利要求1所述的参数优化方法, 其特征在于, 根据所述N组样本参数集及对应
的第二截面载荷和下摆臂重量, 以所述第二截面载荷小于所述第一截面载荷且大于预设倍
数的所述第一截面载荷为约束条件, 以所述下摆臂重量最小为 目标, 对所述参数集中每个
参数进行优化计算, 得到每 个参数的优化 参数值包括:权 利 要 求 书 1/2 页
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CN 115544647 A
2根据所述N组样本参数集及对应的第 二截面载荷和下摆臂重量, 建立响应面模型, 所述
响应面模型中参数为一组样本参数集中每个参数, 所述响应面模型的结果为对应一组样本
参数集的第二截面载荷和下摆臂重量;
根据所述响应面模型, 得到对应的响应面结果;
以所述第二截面载荷小于所述第一截面载荷且大于预设倍数的所述第一截面载荷为
约束条件, 以所述下摆臂重量最小为目标, 对所述响应面结果进 行寻优分析, 确定最优结果
对应的参数值 为对应参数的优化 参数值。
7.根据权利要求1至6任一项所述的参数优化方法, 其特征在于, 在对所述参数集中每
个参数进行优化计算, 得到每 个参数的优化 参数值之后, 还 包括:
获取所述下摆臂的三维模型;
根据每个参数的优化参数值, 对所述三维模型进行修改, 得到所述下摆臂 的优化三维
模型。
8.一种车辆副车架摆臂的参数优化装置, 其特 征在于, 所述 参数优化装置包括:
第一载荷计算模块, 用于获取下摆臂、 副车架以及所述下摆臂和所述副车架连接栓件
组成的有限元模型, 对所述有限元模型施加第一约束, 按照所述下摆臂工作时的受力方向
对所述下摆臂施加作用力, 计算所述栓件断裂时所述下摆臂 位于栓件处的横向截面载荷为
第一截面载荷;
样本参数生成模块, 用于对所述下摆臂的参数集中每个参数施加变化范围, 使用DOE生
成N组样本参数集, 其中, 所述参数集包括中部平板厚度、 球铰至后安装点之间的边缘筋高
度以及中部位置的宽度;
重量计算模块, 用于基于所述N组样本参数集, 修改施加第 二约束的有限元模型, 得到N
个修改后的模型, 计算所述 N个修改后的模型对应的下摆臂重量;
第二载荷计算模块, 用于针对任一修改后的模型, 按照所述受力方向对所述下摆臂施
加位移载荷, 计算所述下摆臂屈曲时所述下摆臂 位于所述栓件处的横向截面载荷中的最大
值为第二截面载荷, 得到N个第二截面载荷;
参数优化模块, 用于根据 所述N组样本参数集及对应的第 二截面载荷和下摆臂重量, 以
所述第二截面载荷小于所述第一截面载荷且大于预设倍数的所述第一截面载荷为约束条
件, 以所述下摆臂重量最小为目标, 对 所述参数集中每个参数进 行优化计算, 得到每个参数
的优化参数值。
9.一种计算机设备, 其特征在于, 所述计算机设备包括处理器、 存储器以及存储在所述
存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序, 所述处理器执行所述计算机程序时实现
如权利要求1至7任一项所述的参数优化方法。
10.一种计算机可读存储介质, 所述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任一项所述的参数优化方法。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 车辆副车架摆臂的参数优化方法、装置、设备及介质
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