汽车前雨刮安装支架的优化设计方法和装置与流程

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其是涉及汽车前雨刮安装支架的优化设计方法和装置。

背景技术

汽车前雨刮安装支架位于前挡风玻璃下方的空气室内，是用于连接雨刮系统和车身的重要连接部件，对整车而言，起到减震和固定雨刮系统的作用。前雨刮安装支架在满足基本安装点和固定点需要的前提下，其形状要根据其布置及雨刮工作运动轨迹要求而调整。

另外，因汽车前雨刮安装支架需承受雨刮运动产生的力，要求其有较好的强度和刚度性能。如果安装点刚度或者精度不好，可能导致雨刮异响、刮水效果差等缺陷。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供汽车前雨刮安装支架的优化设计方法和装置，可以对现有刚度不足的前雨刮安装支架进行优化，提高其刚度。

第一方面，本发明实施例提供了汽车前雨刮安装支架的优化设计方法，所述方法包括：

获取白车身，将所述白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae模型；

根据所述白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；

将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据所述白车身cae模型对形貌优化参数进行设置，包括：

根据所述白车身cae模型建立静力分析工况；

在所述静力分析工况的基础上，对所述形貌优化参数进行设置；

其中，所述形貌优化参数包括变量、响应和目标。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述变量为设计区域，所述目标为以所述响应定义的响应值为最大目标。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

从所述白车身cae模型中选取包括所述前雨刮安装支架的预设区域，并将选取的预设区域作为当前优化的模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

对所述优化结果进行查看。

第二方面，本发明实施例提供了汽车前雨刮安装支架的优化设计装置，所述装置包括：

构建单元，用于获取白车身，将所述白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae模型；

设置单元，用于根据所述白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；

优化计算单元，用于将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述设置单元具体用于：

根据所述白车身cae模型建立静力分析工况；

在所述静力分析工况的基础上，对所述形貌优化参数进行设置；

其中，所述形貌优化参数包括变量、响应和目标。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述变量为设计区域，所述目标为以所述响应定义的响应值为最大目标。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：

选取单元，用于从所述白车身cae模型中选取包括所述前雨刮安装支架的预设区域，并将选取的预设区域作为当前优化的模型。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：

查看单元，用于对所述优化结果进行查看。

本发明实施例提供了汽车前雨刮安装支架的优化设计方法和装置，包括：获取白车身，将白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae模型；根据白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果，可以对现有刚度不足的前雨刮安装支架进行优化，提高其刚度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的汽车前雨刮安装支架的优化设计方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的汽车前雨刮安装支架的优化设计方法中步骤s102的流程图；

图3为本发明实施例一提供的前雨刮安装支架及焊点结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的汽车前雨刮安装支架的优化设计装置示意图。

图标：

10-构建单元；20-设置单元；30-优化计算单元；40-优化前的焊点；50-优化后的焊点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中，因汽车前雨刮安装支架需承受雨刮运动产生的力，要求其有较好的强度和刚度性能。如果安装点刚度或者精度不好，可能导致雨刮异响、刮水效果差等缺陷。

本发明实施例提供了汽车前雨刮安装支架的优化设计方法和装置，包括：获取白车身，将白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae模型；根据白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果，可以对现有刚度不足的前雨刮安装支架进行优化，提高其刚度。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的汽车前雨刮安装支架的优化设计方法流程图。

参照图1，该方法包括以下步骤：

步骤s101，获取白车身，将白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae(computeraidedengineering，计算机辅助工程)模型；

步骤s102，根据白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；

步骤s103，将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果。

这里，求解器可以为optistruct求解器。

具体地，在完成形貌优化参数设置后，通过optistruct求解器进行形貌优化计算，得到优化结果，并通过hyperview对优化结果进行查看。也可以通过hypermesh软件利用优化后的结果生成优化后的cae模型，并通过optistruct求解器进行重分析，直至优化结果到达预设条件，则利用hypermesh软件提取iges模型。具体参照图3，在图3中，图(a)为优化前的雨刮安装支架及焊点示意图，优化前的焊点40，图(b)为优化后的雨刮安装支架及焊点示意图，优化后的焊点50，如表1所示：

表1

原始数据包括位移和刚度，其中，位移为3.814m，刚度为80.0n/mm，通过优化后，位移变为2.319m，刚度为129.0n/mm，变化率为61.25％。

进一步的，参照图2，步骤s102包括以下步骤：

步骤s201，根据白车身cae模型建立静力分析工况；

步骤s202，在静力分析工况的基础上，对形貌优化参数进行设置；

其中，形貌优化参数包括变量、响应和目标。

这里，如果对刚度进行分析的话，需要建立静力分析工况，如果需要优化的话，需要在静力分析工况上加载一个力，从而输出位移，并根据位移计算刚度值。

另外，在进行优化时，如果没有建立静力分析工况，需要建立静力分析工况，在静力分析工况的基础上进行设置。

进一步的，变量为设计区域，目标为以响应定义的响应值为最大目标。

具体地，根据影响前雨刮安装支架刚度的相关零件及设计空间，选取可以进行优化的设计区域为变量，以响应定义的响应值为最大目标进行优化目标设置，例如，如果响应为刚度值，则以前雨刮安装点的刚度最大为目标进行优化目标设置；如果响应为质量，则以质量最大为目标进行优化目标设置。

进一步的，该方法还包括：

步骤s301，从白车身cae模型中选取包括前雨刮安装支架的预设区域，并将选取的预设区域作为当前优化的模型。

这里，为了加快静刚度分析过程，也可从白车身cae模型中截取部分模型，具体为：以前雨刮安装支架为基点，沿白车身x轴前后50mm以外区域截取，并约束截断面。

进一步的，该方法还包括：

步骤s301，对优化结果进行查看。

本发明实施例提供了汽车前雨刮安装支架的优化设计方法，包括：获取白车身，将白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae模型；根据白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果，可以对现有刚度不足的前雨刮安装支架进行优化，提高其刚度。

实施例二：

图4为本发明实施例二提供的汽车前雨刮安装支架的优化设计装置示意图。

参照图4，该装置包括：构建单元10、设置单元20和优化计算单元30。

构建单元10，用于获取白车身，将所述白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae模型；

设置单元20，用于根据所述白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；

优化计算单元30，用于将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果。

进一步的，设置单元20具体用于：

根据白车身cae模型建立静力分析工况；

在静力分析工况的基础上，对形貌优化参数进行设置；

其中，形貌优化参数包括变量、响应和目标。

进一步的，变量为设计区域，目标为以响应定义的响应值为最大目标。

进一步的，该装置还包括：

选取单元(未示出)，用于从白车身cae模型中选取包括前雨刮安装支架的预设区域，并将选取的预设区域作为当前优化的模型。

进一步的，所述装置还包括：

查看单元(未示出)，用于对优化结果进行查看。

本发明实施例提供了汽车前雨刮安装支架的优化设计装置，包括：获取白车身，将白车身通过hypermesh软件进行有限元网格划分，构建白车身cae模型；根据白车身cae模型对形貌优化参数进行设置；将设置的形貌优化参数通过求解器进行形貌优化计算，得到优化结果，可以对现有刚度不足的前雨刮安装支架进行优化，提高其刚度。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的汽车前雨刮安装支架的优化设计方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的汽车前雨刮安装支架的优化设计方法的步骤。

本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。