一种异形梁的截面轮廓优化方法

文档序号:10594355阅读:379来源:国知局
一种异形梁的截面轮廓优化方法
【专利摘要】本发明公开了一种异形梁的截面轮廓优化方法,包括:步骤a、当识别出轨迹输入信息时,根据所述轨迹输入信息构建所述异形梁的截面轮廓;步骤b、当接收到计算触发指令时,将所述截面轮廓的全局坐标信息输出至计算模块;步骤c、当从所述计算模块接收到所述截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出所述截面刚度特性;步骤d、当识别出轨迹调节信息时,根据所述轨迹调节信息修正所述截面轮廓中对应的局部坐标信息,返回至步骤b;其中,所述步骤b至所述步骤d被至少一次循环执行。本发明的目的是提供一种异形梁的截面轮廓优化方法,其根据设计要求构建和调整异形梁的截面轮廓,能够极大地缩短设计周期。
【专利说明】
一种异形梁的截面轮廓优化方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种异形梁的截面轮廓优化方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车领域技术的不断发展,新能源汽车、汽车轻量化设计等趋势都对汽车的基本骨架结构提出了新的要求。而“梁”作为汽车骨架结构的重要组成部分,其截面特性对汽车的承载能力、安全性能有着重大影响。
[0003]传统的梁的截面形状多为较为规整的矩形,但是从某种程度上讲,跳脱出传统的截面形状的异形梁截面,其可满足轻量化设计的要求,同时更好地满足用户对于性能、安全方面的需求。
[0004]在目前的异形梁截面的设计中,大多沿用传统的规整的截面形状,并在该截面形状的基础上对局部进行调整,直至截面刚度特性满足设计要求。此设计流程无法针对设计要求构造异形梁截面,且对截面形状的调整较多地以来工程师的设计经验,无法实现具有针对性的参数化设计,并且需要经过“设计一一分析一一改进设计一一分析”的反复过程,不仅造成极大的资源浪费,而且延长了汽车的设计周期。

【发明内容】

[0005]有鉴于此,本发明的目的是提供一种异形梁的截面轮廓优化方法,其根据设计要求构建和调整异形梁的截面轮廓,能够极大地缩短设计周期。
[0006]本发明提供了一种异形梁的截面轮廓优化方法,包括:
[0007]步骤a、当识别出轨迹输入信息时,根据所述轨迹输入信息构建所述异形梁的截面轮廓;
[0008]步骤b、当接收到计算触发指令时,将所述截面轮廓的全局坐标信息输出至计算模块;
[0009]步骤C、当从所述计算模块接收到所述截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出所述截面刚度特性;
[0010]步骤d、当执行所述步骤c之后识别出轨迹调节信息时,根据所述轨迹调节信息修正所述截面轮廓中对应的局部坐标信息,返回至步骤b;
[0011 ]其中,所述步骤b至所述步骤d被至少一次循环执行。
[0012]优选地,所述轨迹输入信息包括以时间排序的多个初创节点的位置信息,并且,所述步骤a包括:顺序形成在各初创节点处首尾相连的多段直线段,以创建由多段直线段封闭包围形成的截面轮廓。
[0013]优选地,所述轨迹调节信息包括至少一个添加节点的位置信息及偏移量,并且,所述步骤d包括:
[0014]步骤dl、将每个添加节点所在的直线段以该添加节点为界分割;
[0015]步骤d2、对每个添加节点实施对应的偏移量的补偿,并使以该添加节点为界分割形成的直线段追随该添加节点的补偿。
[0016]优选地,所述轨迹调节信息包括至少一个调整初创节点的位置信息及偏移量,并且,所述步骤d包括:
[0017]对每个所述调整初创节点实施对应的偏移量的补偿,并使以该调整初创节点为界分割形成的直线段追随该调整初创节点的补偿。
[0018]优选地,进一步包括:
[0019]步骤e、当执行所述步骤c之后识别出平滑优化指令时,将所述截面轮廓的全局坐标信息输出至拟合模块并实施平滑拟合;
[0020]其中,所述步骤e在所述步骤b至所述步骤d的全部循环执行完成后被执行。
[0021]所述步骤c包括:
[0022]步骤Cl:当从所述计算模块接收到所述截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出所述截面刚度特性;
[0023]步骤c2:验证所述截面刚度特性是否达标,若结果不达标,则输出轨迹调节信息,若结果达标,则输出平滑优化指令。
【附图说明】
[0024]以下附图仅对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。
[0025]图1为本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的流程图。
[0026]图2为本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的操作方法流程图。
[0027]图3为本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的实施例一的流程图。
[0028]图4为本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的实施例二的流程图。
[0029]图5为本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的实施例三的流程图。
[0030]图6为本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的实施例四的流程图。
[0031]图7a至图7g为本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的一个实施例的可视化输出的示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了对发明的技术特征、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不相同的部分。
[0033]在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0034]为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分,而并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。
[0035]本发明的目的是提供一种异形梁的截面轮廓优化方法,其根据设计要求构建和调整异形梁的截面轮廓,能够极大地缩短设计周期。
[0036]如图1所示,在一个实施例中,提供了一种异形梁的截面轮廓优化方法,包括:
[0037]步骤a、当识别出轨迹输入信息时,根据所述轨迹输入信息构建所述异形梁的截面轮廓;
[0038]步骤b、当接收到计算触发指令时,将所述截面轮廓的全局坐标信息输出至计算模块;
[0039]步骤C、当从所述计算模块接收到所述截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出所述截面刚度特性;
[0040]步骤d、当识别出轨迹调节信息时,根据所述轨迹调节信息修正所述截面轮廓中对应的局部坐标信息;
[0041 ]其中,所述步骤b至所述步骤d被至少一次循环执行。
[0042]对应于以上的优化方法,如图2所示,设计人员可采用以下的操作流程:
[0043]步骤103,以异形梁的二维包络尺寸为约束,构建异形梁的截面轮廓;
[0044]步骤104,计算截面轮廓的截面刚度特性;
[0045]步骤105,验证截面轮廓的截面刚度特性,若验证结果未达标则执行步骤106;
[0046]步骤106,对截面轮廓实施局部调整,然后返回至步骤104。
[0047]其中,操作人员执行步骤103时,其初步确定异形梁的二维包络尺寸,并依据该二维包络尺寸构建异形梁的截面轮廓,其中操作人员根据二维包络尺寸输入截面轮廓的外围轨迹,当在步骤a中识别出该轨迹输入信息时,可根据该轨迹输入信息构建异形梁的截面轮廓。
[0048]随后,操作人员执行步骤104,即通过输入计算触发指令以计算该截面轮廓的截面刚度特性,当在步骤b中接收到该计算触发指令时,该截面轮廓的全局坐标信息被输出至计算模块,并通过计算模块计算截面刚度特性。
[0049]其中,截面刚度特性可主要包括异形梁在拉压、弯曲、扭转等工况下所体现的强度、刚度等力学性能:
[0050](I)拉压工况下:抗拉(压)刚度= EA,其中,E为异形梁材料的弹性模量(拉压同性时),A为截面面积。
[0051 ] (2)弯曲工况下:抗弯刚度=EIz,其中,E为异形梁材料的弹性模量,Iz为截面的惯性矩,,即截面对中性轴(Z)的二次矩。
[0052](3)扭转工况下:抗扭刚度= GIp,其中,G为异形梁材料的切变模量,Ip为截面的极惯性矩,,即截面对轴心点的二次矩。
[0053]当在步骤b中通过计算模块得到截面轮廓的截面刚度特性时,执行步骤C,将得到的以上截面刚度特性进行可视化输出,此时操作人员的操作流程进行至步骤105,根据可视化输出的截面刚度特性验证该截面轮廓的刚度特性是否符合设计标准,若验证结果未达标则操作人员的操作流程进行至步骤106,对截面轮廓实施局部调整后返回至步骤104,对调整后新的截面轮廓重新计算截面刚度特性。对应地,本发明的截面轮廓的优化方法进行至步骤d,当识别操作人员做出的轨迹调节信息时,根据轨迹调节信息修正涉及轨迹调节动作的局部坐标,以构建新的截面轮廓,并且返回至步骤b,以验证新的截面轮廓的截面刚度特性。
[0054]因此在本发明的方法中,步骤b至步骤d被至少一次循环执行,以完成一次截面轮廓的截面刚度特性验证,当一次循环后得到的验证结果不达标,则需要再一次的步骤b至步骤d的循环,直至得到达标的截面轮廓。
[0055]根据本发明的异形梁的截面轮廓优化方法以及对应的操作流程可知,本发明初始确定的异形梁的截面轮廓并非沿用现有已经存在的梁的截面形状,而是根据例如梁的设置空间、连接位置等空间位置的要求设定的,然后根据初始设定的截面轮廓验证该截面轮廓的刚度特性是否符合设计要求,这样在步骤a以及对应的操作步骤103中初始确定的截面轮廓已经根据设计要求有针对性地剔除了大部分不符合设计要求的选择,即初始设定的截面轮廓是面向功能的截面设计,从而极大地减少了设计的反复性,因此能够降低设计成本。
[0056]进一步地,在本发明的优化方法的步骤c中,当从计算模块接收到截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出截面刚度特性,因此在对异形梁的截面轮廓的设计和调整过程中的每一次调整均可以实时地显示截面的刚度特性,从而实现设计(调整动作)和功能(刚度特性)的一一对应,有助于加快设计进度,减少设计的反复性,降低设计成本。
[0057]另外,本发明的优化方法对截面轮廓的设计是以截面的刚度特性为指示指标进行设计和验证,因此从零部件级确保车身骨架的基本性能,从而减少了整车的设计反复性和设计成本。
[0058]具体地,如图2所示,在对应于以上的优化方法的操作流程中,在步骤103之前进一步包括:
[0059]步骤101,设定异形梁的截面面积范围;
[0060]步骤102,根据异形梁的受力特性,设定满足所示截面面积范围的二维包络尺寸。
[0061]其中,在步骤101中,异形梁的截面面积范围由该异形梁在汽车中所设置的空间位置决定,即该异形梁周围的其他部件的设置可能导致异形梁的截面不是一个规则的形状,而是由于需要避让其他部件而导致截面的形状不是传统的规整形状。
[0062]在步骤102中,在根据步骤101确定的异形梁的截面面积范围的基础上,结合异形梁的受力特性,初步确定异形梁的截面形状,即该截面的二维包络尺寸。随后执行步骤103,以异形梁截面的二维包络尺寸为约束,构建异形梁的截面轮廓。
[0063]优选地,步骤a中的轨迹输入信息包括以时间排序的多个初创节点的位置信息,并且,步骤a包括:顺序形成在各初创节点处首尾相连的多段直线段,以创建由多段直线段封闭包围形成的截面轮廓。
[0064]对应地,步骤103中的以异形梁截面的二维包络尺寸为约束构建异形梁的截面轮廓包括:根据异形梁截面的二维包络尺寸,确定在该异形梁截面的截面轮廓上的多个初创节点,其中将相邻的每两个初创节点相连的直线段可组合形成该异形梁截面的完整的截面轮廓,即截面轮廓为由将全部初创节点连接在一起的多个直线段组成的封闭包围图形。
[0065]优选地,步骤d中的轨迹调节信息包括至少一个添加节点的位置信息及偏移量,对应地,如图3所示,在实施例一中,步骤d包括:
[0066]步骤dl、将每个添加节点所在的直线段以该添加节点为界分割;
[0067]步骤d2、对每个添加节点实施对应的偏移量的补偿,并使以该添加节点为界分割形成的直线段追随该添加节点的补偿。
[0068]在本实施例中,轨迹调节是通过在连接相邻的两个初创节点的一个或多个直线段中的任意位置添加一个新的节点,即添加节点,并根据轨迹调节信息调节该添加节点的位置以及与该添加节点相关的直线段的方向、位置而实现对异形梁截面形状的调节,并随之实现异形梁的截面的刚度特性的调节。
[0069]在实施例二中,如图4所示,步骤d中的轨迹调节信息包括至少一个调整初创节点的位置信息及偏移量,并且,步骤d包括:
[0070]对每个调整初创节点实施对应的偏移量的补偿,并使以该调整初创节点为界分割形成的直线段追随该调整初创节点的补偿。
[0071]在本实施例中,轨迹调节是通过直接调节一个或多个初创节点的位置而实现的,这里被调节的初创节点称为调整初创节点,当一个或多个调整初创节点的位置被调整后,与该调整初创节点相关的直线段的方向、位置也随之调节,以实现对异形梁截面形状的调节,并随之实现异形梁的截面的刚度特性的调节。
[0072]直接调节初创节点的位置的方式简单直观,无需增加初创节点的数量。
[0073]在实施例三中,如图5所示,轨迹调节信息包括至少一个添加直线段的位置信息,添加直线段的位置信息包括所述添加直线段的两端节点的位置信息及偏移量,并且,步骤d包括:
[0074]在两个相邻的初创节点之间增加所述添加直线段,并将两个相邻的初创节点与添加直线段的两端节点分别连接。
[0075]在本实施例中,轨迹调节是通过在两个相邻的初创节点之间增加一直线段而实现的,即在两个相邻的初创节点之间增加两个添加节点(该添加直线段的两端节点),去除该两个相邻的初创节点之间的直线段,而以两个相邻的初创节点分别与该两个添加节点连接的直线段以及添加直线段代替,从而实现对异形梁截面形状的调节,并随之实现异形梁的截面的刚度特性的调节。
[0076]在以上三个实施例的轨迹调节方式中,添加节点或者调整初创节点的偏移量对异形梁的截面形状的影响程度取决于初创节点之间的间距或者添加节点与相邻的初创节点之间的间距。当构成异形梁的截面轮廓的初创节点较少,初创节点之间的间距较大时,调整初创节点与相邻的初创节点之间的间距较大,而在两个相邻的初创节点之间增加的添加节点与相邻的初创节点之间的间距也较大,在此情况下,调整初创节点或者添加节点的单位偏移量对异形梁的截面形状的影响程度较大。相反,当构成异形梁的截面轮廓的初创节点较多,初创节点之间的间距较小时,调整初创节点与相邻的初创节点之间的间距较小,而在两个相邻的初创节点之间增加的添加节点与相邻的初创节点之间的间距也较小,在此情况下,调整初创节点或者添加节点的单位偏移量对异形梁的截面形状的影响程度较小。
[0077]进一步地,在初创节点之间的间距相同的情况下,实施例一中的调整添加节点的位置的方式通过在两个初创节点之间的直线段上增加添加节点,利用添加节点将直线段分界,当调节该添加节点的位置时,添加节点与相邻的初创节点之间的间距远小于两个初创节点之间的间距,从而缩小了添加节点的单位偏移量对异形梁的截面形状的影响程度,则在需要对异形梁的截面形状进行微调时,实施例一中的添加节点的方式比实施例二中的直接调节调整初创节点的方式更加适用。
[0078]由上可知,在本发明的异形梁的截面轮廓优化方法中,当通过步骤a至c构造的截面轮廓不符合截面刚度特性要求时,可仅通过以上实施例一、实施例二或实施例三的调节方式对截面轮廓进行调节,或者可将实施例一、实施例二、和实施例三的调节方式结合使用,例如首先使用实施例二的调节方式对截面轮廓进行粗调,当截面的刚度特性非常接近截面刚度特性要求时,再使用实施例一的调节方式对截面轮廓进行精调,以缩短调节周期和实现精确的调节。
[0079]优选地,如图1所示,本发明的异形梁的截面轮廓优化方法进一步包括:
[0080]步骤e、当识别出平滑优化指令时,将截面轮廓的全局坐标信息输出至拟合模块;[0081 ]其中,步骤e在步骤b至步骤d的全部循环执行完成后被执行。
[0082]对应地,如图2所示,在对应于以上的优化方法的操作流程中,在步骤106以后进一步包括:
[0083]步骤107:输入平滑优化指令,得到截面优化轮廓。
[0084]则对应地,步骤105包括:验证截面轮廓的截面刚度特性,若验证结果未达标则执行步骤106,若验证加过达标则执行步骤107。
[0085]这里所指的全局坐标信息是指构成截面轮廓的全部初创节点(包括添加节点和/或调整初创节点)的坐标信息,也就是步骤e是对根据本发明的异形梁的截面轮廓优化方法所构建的截面轮廓的整体进行平滑优化处理,使得截面轮廓平滑化。平滑化处理是将相邻的两个直线段之间的尖角过渡修改为平滑过渡的倒角,以使得异形梁的外表面较为平滑,避免出现尖锐的尖角。
[0086]其中,步骤e是在步骤b至步骤d的全部循环执行完成后被执行,也就是截面轮廓的截面刚度特性达标后才执行步骤e,对应地,操作人员在通过步骤105至步骤106的一次或多次循环后得到截面轮廓的截面刚度特性的验证结果达标后才会输入平滑优化指令。
[0087]优选地,如图6所示,在本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的一个优选实施例中,步骤c包括:
[0088]步骤Cl:当从所述计算模块接收到所述截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出所述截面刚度特性;
[0089]步骤c2:验证所述截面刚度特性是否达标,若结果不达标,则输出轨迹调节信息,若结果达标,则输出平滑优化指令。
[0090]也就是说,在如图1所示的实施例的基础上,进一步增加了截面刚度特性验证的步骤c2,其中,截面刚度特性的标准值(用于比较的标准)可预先存储或设定在比较模块中,当从计算模块接收到所述截面轮廓刚度特性时,可利用比较模块验证截面轮廓的刚度特性是否达标,并根据验证结果,输出相对应的指令,例如,若结果不达标,则输出轨迹调节信息,若结果达标,则输出平滑优化指令。
[0091]根据以上技术方案,图7a至图7g示出了本发明的异形梁的截面轮廓优化方法的一个实施例的可视化输出的示意图。
[0092]在一个实施例中,设计人员依据步骤101和步骤102,根据异形梁所设置的空间位置和受力特性,设定满足截面面积范围的二维包络尺寸。随后,操作人员执行步骤103,即根据确定的截面轮廓的二维包络尺寸设定异形梁的截面轮廓上的多个初创节点,图7a示出了在一个实施例中,多个初创节点的位置,其中显示的标号为根据所设置的空间位置和受力特性所确定的初创节点的顺序,其仅为区别的作用,而非限定必要的顺序。其中,设计人员可将初创节点的位置输入至优化软件中,并使用本发明的优化方法以构建异形梁的截面轮廓。
[0093]初创节点的数量、位置和间隔可根据所设置的空间位置和受力特性进行调整。由于初创节点的数量和位置在后续步骤中可能会调整,因此在其中一部分位置不确定的轮廓处可随意设定一部分初创节点,或者根据空间位置和受力特性等首先确定一些关键节点的位置,而其他位置则可随意设定。
[0094]操作人员将相邻的初创节点以直线段进行连接,以形成封闭包围的截面轮廓。其中,操作人员的操作可为利用鼠标等工具将相邻的初创节点连接,以实现轨迹输入,此时优化软件等工具根据步骤a识别出该轨迹输入信息,并根据轨迹输入信息构建并输出异形梁的截面轮廓,如图7b所示。其中该轨迹输入信息可为顺序形成在各初创节点处首尾相连的多段直线段,以创建由多段直线段封闭包围形成的截面轮廓。
[0095]随后,通过操作人员输入计算触发指令(步骤104),优化软件接收到该计算触发指令,并将该截面轮廓的全局坐标信息被输出至计算模块和计算截面刚度特性(步骤b)。其中,截面刚度特性可主要包括在不同坐标下,异形梁在拉压、弯曲、扭转等工况下所体现的强度、刚度等力学性能:
[0096](I)拉压工况下:抗拉(压)刚度= EA,其中,E为异形梁材料的弹性模量(拉压同性时),A为截面面积。
[0097](2)弯曲工况下:抗弯刚度=EIz,其中,E为异形梁材料的弹性模量,Iz为截面的惯性矩,,即截面对中性轴(Z)的二次矩。
[0098](3)扭转工况下:抗扭刚度= GIp,其中,G为异形梁材料的切变模量,Ip为截面的极惯性矩,,即截面对轴心点的二次矩。
[0099]随后,在优化软件中从计算模块接收以上截面轮廓的截面刚度特性,并且如图7c所示可视化地输出该截面刚度特性,从而使操作人员能够将截面轮廓形状和截面刚度特性建立一一对应的关系。图7c仅以一种优化软件中可提供的信息示意性地显示可视化输出截面刚度特性的方式,其显示的内容和形式并不局限于此。图7c中示出了在本地坐标系、中心坐标系等多个不同坐标系下的以上多个截面刚度特性的值。
[0100]操作人员根据可视化输出的截面刚度特性,可直观地判断当前确定的截面轮廓的截面刚度特性是否达标,当不达标时需要执行步骤106并输入轨迹调节信息,当达标时则表示当前的截面轮廓形状可无需再进行调整,则转而执行步骤107。
[0101]当执行步骤106时,轨迹调节可至少包括三种实施方式。其中一种具体为:步骤d中的轨迹调节信息包括至少一个添加节点的位置信息及偏移量,对应地,如图7d所示,在初创节点2和初创节点14之间的直线段上增加一个添加节点23,并且输入该添加节点23的偏移量,通过对添加节点23实施对应的偏移量的补偿,使得添加节点23移动至23’的位置,并且由于添加节点23’的位置改变,使以添加节点23’为界分割形成的直线段追随添加节点23’的位置补偿,即将原本连接在初创节点2和初创节点14之间的直线段修改为:连接在初创节点2和添加节点23’之间的一个直线段以及连接在初创节点14和添加节点23’之间的一个直线段,从而实现对截面轮廓的调整。随后,本实施例的截面轮廓的优化方法返回至步骤b,并依照步骤b对调整后的截面轮廓进行截面刚度特性的计算,即执行步骤b至步骤d的循环,直到可视化输出的截面刚度特性达到标准。
[0102]图7e示出了另一种轨迹调节方式,在该实施例中,步骤d中的轨迹调节信息包括至少一个调整初创节点的位置信息及偏移量,对应地,如图7e所示,将初创节点2作为调整初创节点2,并且输入该调整初创节点2的偏移量,通过对调整初创节点2实施对应的偏移量的补偿,使得调整初创节点2移动至2’的位置,并且由于调整初创节点2’的位置改变,使以调整初创节点2’为界分割形成的直线段追随调整初创节点2’的位置补偿,即将原本连接在调整初创节点2和初创节点14之间的直线段修改为连接在调整初创节点2’和初创节点直线段,并且将原本连接在调整初创节点2和初创节点I之间的直线段修改为连接在调整初创节点2’和初创节点I之间的直线段,从而实现对截面轮廓的调整。随后,本实施例的截面轮廓的优化方法返回至步骤b,并依照步骤b对调整后的截面轮廓进行截面刚度特性的计算,SP执行步骤b至步骤d的循环,直到可视化输出的截面刚度特性达到标准。
[0103]图7f示出了另一种轨迹调节方式,在该实施例中,步骤d中的轨迹调节信息包括至少一个添加直线段的位置信息,添加直线段的位置信息包括所述添加直线段的两端节点的位置信息,对应地,如图7f所示,在初创节点2和14之间增加一添加直线段L,该添加直线段L的两端节点分别为24,25。通过确定节点24和25的位置可确定添加直线段L的位置信息。则步骤d包括:去除连接在初创节点2和14之间的直线段,分别将初创节点2和14与添加直线段L的两端节点24和25连接,则原本连接在初创节点2和14之间的直线段修改为由连接在节点2和节点24之间的直线段、添加直线段L、以及连接在节点25和节点14之间的直线段所构成的曲线段,从而实现对截面轮廓的调整。随后,本实施例的截面轮廓的优化方法返回至步骤b,并依照步骤b对调整后的截面轮廓进行截面刚度特性的计算,即执行步骤b至步骤d的循环,直到可视化输出的截面刚度特性达到标准。
[0104]当经过步骤b至步骤d之间的一次或多次循环,使得可视化输出的截面刚度特性达到标准时,执行步骤e,将截面轮廓的全局坐标信息输出至拟合模块,并进行平滑优化处理,使得通过本优化方法得到的截面优化轮廓平滑化,如图7g所示。
[0105]根据本发明的异形梁的截面轮廓优化方法以及对应的操作流程可知,本发明初始确定的异形梁的截面轮廓并非沿用现有已经存在的梁的截面形状,而是根据例如梁的设置空间、连接位置等空间位置的要求设定的,然后根据初始设定的截面轮廓验证该截面轮廓的刚度特性是否符合设计要求,这样在步骤a以及对应的操作步骤103中初始确定的截面轮廓已经根据设计要求有针对性地剔除了大部分不符合设计要求的选择,即初始设定的截面轮廓是面向功能的截面设计,从而极大地减少了设计的反复性,因此能够降低设计成本。
[0106]进一步地,在本发明的优化方法的步骤c中,当从计算模块接收到截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出截面刚度特性,因此在对异形梁的截面轮廓的设计和调整过程中的每一次调整均可以实时地显示截面的刚度特性,从而实现设计(调整动作)和功能(刚度特性)的一一对应,有助于加快设计进度,减少设计的反复性,降低设计成本。
[0107]另外,本发明的优化方法对截面轮廓的设计是以截面的刚度特性为指示指标进行设计和验证,因此从零部件级确保车身骨架的基本性能,从而减少了整车的设计反复性和设计成本。
[0108]在本文中,“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”,并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。
[0109]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,而并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种异形梁的截面轮廓优化方法,其特征在于,包括: 步骤a、当识别出轨迹输入信息时,根据所述轨迹输入信息构建所述异形梁的截面轮廓; 步骤b、当接收到计算触发指令时,将所述截面轮廓的全局坐标信息输出至计算模块;步骤C、当从所述计算模块接收到所述截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出所述截面刚度特性; 步骤d、当执行所述步骤C之后识别出轨迹调节信息时,根据所述轨迹调节信息修正所述截面轮廓中对应的局部坐标信息,返回至步骤b; 其中,所述步骤b至所述步骤d被至少一次循环执行。2.根据权利要求1所述的异形梁的截面轮廓优化方法,其特征在于,所述轨迹输入信息包括以时间排序的多个初创节点的位置信息,并且,所述步骤a包括:顺序形成在各初创节点处首尾相连的多段直线段,以创建由多段直线段封闭包围形成的截面轮廓。3.根据权利要求2所述的异形梁的截面轮廓优化方法,其特征在于,所述轨迹调节信息包括至少一个添加节点的位置信息及偏移量,并且,所述步骤d包括: 步骤dl、将每个添加节点所在的直线段以该添加节点为界分割; 步骤d2、对每个添加节点实施对应的偏移量的补偿,并使以该添加节点为界分割形成的直线段追随该添加节点的补偿。4.根据权利要求2所述的异形梁的截面轮廓优化方法,其特征在于,所述轨迹调节信息包括至少一个调整初创节点的位置信息及偏移量,并且,所述步骤d包括: 对每个所述调整初创节点实施对应的偏移量的补偿,并使以该调整初创节点为界分割形成的直线段追随该调整初创节点的补偿。5.根据权利要求2所述的异形梁的截面轮廓优化方法,其特征在于,所述轨迹调节信息包括至少一个添加直线段的位置信息,所述添加直线段的位置信息包括所述添加直线段的两端节点的位置信息及偏移量,并且,所述步骤d包括: 在两个相邻的初创节点之间增加所述添加直线段,并将所述两个相邻的初创节点与所述添加直线段的两端节点分别连接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的异形梁的截面轮廓优化方法,其特征在于,进一步包括: 步骤e、当执行所述步骤c之后识别出平滑优化指令时,将所述截面轮廓的全局坐标信息输出至拟合模块并实施平滑拟合; 其中,所述步骤e在所述步骤b至所述步骤d的全部循环执行完成后被执行。7.根据权利要求6所述的异形梁的截面轮廓优化方法,其特征在于,所述步骤c包括: 步骤Cl:当从所述计算模块接收到所述截面轮廓的截面刚度特性时,可视化地输出所述截面刚度特性; 步骤c2:验证所述截面刚度特性是否达标,若结果不达标,则输出轨迹调节信息,若结果达标,则输出平滑优化指令。
【文档编号】G06F17/50GK105956335SQ201610406948
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】陆群, 李轩
【申请人】北京长城华冠汽车科技股份有限公司
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