本發(fā)明涉及汽車領域，特別涉及一種基于下沉量貢獻率的汽車車門的優(yōu)化方法。

背景技術：

車門下沉剛度是指車門在打開狀態(tài)下，承受自然重力載荷或人為外力時，抵抗下沉變形的能力。車門下沉剛度不足會導致車門鎖、玻璃升降器等性能受到影響，同時也會影響到車門與車身的配合、密封性能，造成漏風、滲水，以及行駛過程中振動、噪聲等問題，嚴重影響乘員舒適性。

車門下沉剛度不僅考察鉸鏈的性能，與車門結構、車身側結構(A柱、B柱)也有很大關系，是由車身側、鉸鏈、車門三方面構成的系統(tǒng)問題。

現(xiàn)有的車門下沉剛度分析方法只對車身、鉸鏈、車門組成的系統(tǒng)進行分析，并給出車門下沉量是否合格的結論。然而這一結論并不能直接指導設計工程師改進設計，甚至不能在車門下沉量不合格的情況下確定需要改進設計的模塊，針對整個車門系統(tǒng)的問題不能做到有的放矢。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于下沉量貢獻率的汽車車門的優(yōu)化方法，其通過比較汽車車門模型的各個模塊對車門下沉量的下沉量貢獻率，確定對車門下沉量影響最大的模塊，從而確定車門的優(yōu)化方向。

本發(fā)明的實施例提供了一種基于下沉量貢獻率的汽車車門的優(yōu)化方法，包括：

步驟a、當識別到模型輸入信息時，模型存儲單元根據(jù)該模型輸入信息建立汽車車門模型，所述汽車車門模型包括車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊；

步驟b、當接收到車門下沉量計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)所述汽車車門模型確定車門下沉量；

步驟c、當從所述計算單元接收到車門下沉量時，比較單元判斷所述車門下沉量是否小于閾值，如果是，則輸出汽車車門合格的結果并且完成優(yōu)化，如果否，則執(zhí)行步驟d；

步驟d、當接收到下沉量貢獻率計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)所述汽車車門模型分別確定車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻率；

步驟e、當從所述計算單元接收到各個模塊的下沉量貢獻率時，比較單元確定和可視化輸出下沉量貢獻率最大的模塊，修改所述下沉量貢獻率最大的模塊的模型輸入信息，然后執(zhí)行步驟a。

優(yōu)選地，所述步驟d包括：

步驟d1、當接收到下沉量貢獻率計算觸發(fā)指令時，計算單元分別確定車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量；

所述車身模塊的下沉量貢獻量為所述鉸鏈模塊和車門模塊為剛性材料時的車門下沉量，所述鉸鏈模塊的下沉量貢獻量為所述車身模塊和車門模塊為剛性材料時的車門下沉量，所述車門模塊的下沉量貢獻量為所述車身模塊和鉸鏈模塊為剛性材料時的車門下沉量；

步驟d2、計算單元分別確定車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻率；

所述車身模塊的下沉量貢獻率為車身模塊的下沉量貢獻量與車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量三者之和的比值，所述鉸鏈模塊的下沉量貢獻率為鉸鏈模塊的下沉量貢獻量與車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量三者之和的比值，所述車門模塊的下沉量貢獻率為車門模塊的下沉量貢獻量與車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量三者之和的比值。

優(yōu)選地，在步驟d1中，計算單元確定車身模塊的下沉量貢獻量包括：

步驟d11、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量，在該汽車車門模型中，所述鉸鏈模塊和車門模塊為剛性材料；

步驟d12、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量；

步驟d13、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量，所述卸載工況下的車門下沉量為車身模塊的下沉量貢獻量；

計算單元確定鉸鏈模塊的下沉量貢獻量包括：

步驟d14、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量，在該汽車車門模型中，所述車身模塊和車門模塊為剛性材料；

步驟d15、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量；

步驟d16、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量，所述卸載工況下的車門下沉量為鉸鏈模塊的下沉量貢獻量；

計算單元確定車門模塊的下沉量貢獻量包括：

步驟d17、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量，在該汽車車門模型中，所述車身模塊和鉸鏈模塊為剛性材料；

步驟d18、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量；

步驟d19、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量，所述卸載工況下的車門下沉量為車門模塊的下沉量貢獻量。

優(yōu)選地，所述步驟b包括：

步驟b1、當接收到車門下沉量計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)所述汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量D_G；

步驟b2、計算單元根據(jù)所述汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量D_F；

步驟b3、計算單元根據(jù)所述汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量D_P。

優(yōu)選地，所述模型輸入信息包括：所述車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的材料參數(shù)、形狀參數(shù)，以及加載至所述車門模塊的力學參數(shù)。

本實施例的優(yōu)化方法不僅從整體上判斷汽車車門模型的下沉量，而且從每個模塊對車門下沉量的影響程度判斷對車門下沉量不符合標準要求造成最主要影響的模塊，使得對車門模型的優(yōu)化做到有的放矢，能夠大量節(jié)省優(yōu)化的步驟和時間，從而提高汽車車門模型的設計效率。

附圖說明

以下附圖僅對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。

圖1為本實施例中的汽車車門模型的結構示意圖。

圖2為本實施例中的基于下沉量貢獻率的汽車車門的優(yōu)化方法的流程圖。

圖3為圖2中步驟d的流程圖。

圖4為圖2中步驟b的流程圖。

具體實施方式

為了對發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式，在各圖中相同的標號表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充當實例、例子或說明”，不應將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術方案。

為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發(fā)明相關部分，而并不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。

如圖2所示，本發(fā)明的實施例提供了一種基于下沉量貢獻率的汽車車門的優(yōu)化方法，包括：

步驟a、當識別到模型輸入信息時，模型存儲單元根據(jù)該模型輸入信息建立汽車車門模型，汽車車門模型包括車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊；

步驟b、當接收到車門下沉量計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)汽車車門模型確定車門下沉量；

步驟c、當從計算單元接收到車門下沉量時，比較單元判斷車門下沉量是否小于閾值，如果是，則輸出汽車車門合格的結果并且完成優(yōu)化，如果否，則執(zhí)行步驟d；

步驟d、當接收到下沉量貢獻率計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)汽車車門模型分別確定車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻率；

步驟e、當從計算單元接收到各個模塊的下沉量貢獻率時，比較單元確定和可視化輸出下沉量貢獻率最大的模塊，修改下沉量貢獻率最大的模塊的模型輸入信息，然后執(zhí)行步驟a。

執(zhí)行本實施例的基于下沉量貢獻率的汽車車門的優(yōu)化方法的系統(tǒng)主要包括模型存儲單元、計算單元和比較單元，其中，模型存儲單元用于存儲汽車車門模型的各項信息，計算單元根據(jù)計算觸發(fā)指令基于模型存儲單元中存儲的汽車車門模型確定與車門下沉量相關的數(shù)據(jù)，比較單元根據(jù)計算單元得到的數(shù)據(jù)確定下沉量貢獻率最大的模塊，從而確定車門的優(yōu)化方向。當然，該系統(tǒng)還需要包括輸入端口和輸出端口等交互單元。

在本實施例中，汽車車門模型如圖1所示包括：車身模塊10、鉸鏈模塊20和車門模塊30，車門模塊30通過鉸鏈模塊20而連接至車身模塊10。

當系統(tǒng)識別到模型輸入信息時，模型存儲單元根據(jù)該模型輸入信息建立如圖1所示的汽車車門模型。其中，模型輸入信息可包括：車身模塊10、鉸鏈模塊20和車門模塊30的材料參數(shù)、形狀參數(shù)、位置參數(shù)，以及加載至車門模塊30的力學參數(shù)。根據(jù)以上模型輸入信息，能夠確定車身模塊10、鉸鏈模塊20和車門模塊30的形狀、重量、連接位置關系，以及在不同的工況下加載至汽車車門模型的外力的位置和大小，從而確定與車門下沉量相關的數(shù)據(jù)。

在模型存儲單元根據(jù)該模型輸入信息建立汽車車門模型以后，當系統(tǒng)接收到車門下沉量計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)汽車車門模型確定車門下沉量。此處的車門下沉量可為一種或幾種工況下的車門下沉量，工況的數(shù)量根據(jù)優(yōu)化標準確定。

計算單元確定并向比較單元輸出車門下沉量，當從計算單元接收到車門下沉量時，比較單元將計算單元確定的車門下沉量與預定閾值進行比較，以確定其是否小于預定閾值，其中該預定閾值為車門下沉量的標準要求。如果是，則表示該汽車車門模型的車門下沉量符合標準要求，則系統(tǒng)可輸出汽車車門合格的結果，并且確定已完成優(yōu)化；如果否，則表示該汽車車門模型的車門下沉量不符合標準要求，則系統(tǒng)需要執(zhí)行確定各個模塊的下沉量貢獻率的步驟，以確定優(yōu)化方向。

當計算單元接收到下沉量貢獻率計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)汽車車門模型確定各個模塊的下沉量貢獻率，并通過比較單元確定下沉量貢獻率最大的模塊，即造成車門下沉量過大的最主要的模塊，從而確定了汽車車門模型的優(yōu)化方向。

通過修改該下沉量貢獻率最大的模塊的模型輸入信息實現(xiàn)對汽車車門模型的優(yōu)化，并且根據(jù)修改的模型輸入信息建立新的汽車車門模型和確定新的汽車車門模型的車門下沉量，當新的汽車車門模型的車門下沉量符合標準要求時，則汽車車門模型的優(yōu)化可完成；當新的汽車車門模型的車門下沉量仍不符合標準要求時，則系統(tǒng)需要執(zhí)行確定各個模塊的下沉量貢獻率的步驟，以確定進一步的優(yōu)化方向，直至新的汽車車門模型的車門下沉量符合標準要求為止。

從以上方案可知，在本實施例中，當汽車車門模型的車門下沉量不符合標準要求時，本實施例的優(yōu)化方法進一步確定汽車車門模型中的每個模塊的下沉量貢獻率，即每個模塊對車門下沉量造成的影響，從而確定出對車門下沉量不符合標準要求造成最主要影響的模塊，從而確定了汽車車門模型的優(yōu)化方向。通過修改對車門下沉量不符合標準要求造成最主要影響的模塊的模型輸入信息，即該模塊的各項參數(shù)，實現(xiàn)對汽車車門模型的優(yōu)化，以使其車門下沉量達到標準要求。

本實施例的優(yōu)化方法不僅從整體上判斷汽車車門模型的下沉量，而且從每個模塊對車門下沉量的影響程度判斷對車門下沉量不符合標準要求造成最主要影響的模塊，使得對車門模型的優(yōu)化做到有的放矢，能夠大量節(jié)省優(yōu)化的步驟和時間，從而提高汽車車門模型的設計效率。

優(yōu)選地，如圖4所示，步驟b包括：

步驟b1、當接收到車門下沉量計算觸發(fā)指令時，計算單元根據(jù)汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量D_G；

步驟b2、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量D_F；

步驟b3、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量D_P。

在本實施例中，用于車門下沉量分析的工況工包括三種：(1)車門自重下沉(自重工況)；(2)在車門自重下沉的基礎上，車門受到垂直向下的外力(外力工況)；(3)撤去外力工況中的外力，仍保留車門自重的情況下，由于外力工況而導致的永久塑性變形(卸載工況)。因此，在確定以上例如卸載工況下的車門下沉量時，需要依照如圖4所示的順序依次加載車門自重、外力，隨后卸載外力才能得到卸載工況下的車門下沉量。同樣，在確定外力工況下的車門下沉量時，需要首先加載車門自重，然后加載外力才能得到外力工況下的車門下沉量。

以確定自重工況下的車門下沉量D_G為例，首先在加載車門自重以前，記錄車門上任意一點的位置；然后加載車門自重，當汽車車門模型在自重加載后進入穩(wěn)定狀態(tài)時，記錄該點的新位置，兩個位置在垂直方向上的差值即為在自重工況下的車門下沉量D_G。其他兩種工況的測量方法與此類似，在此不再贅述。

在本實施例中，如圖3所示，步驟d包括：

步驟d1、當接收到下沉量貢獻率計算觸發(fā)指令時，計算單元分別確定車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量；

車身模塊10的下沉量貢獻量為鉸鏈模塊20和車門模塊30為剛性材料時的車門下沉量，鉸鏈模塊20的下沉量貢獻量為車身模塊10和車門模塊30為剛性材料時的車門下沉量，車門模塊30的下沉量貢獻量為車身模塊10和鉸鏈模塊20為剛性材料時的車門下沉量；

步驟d2、計算單元分別確定車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻率；

車身模塊10的下沉量貢獻率為車身模塊的下沉量貢獻量與車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量三者之和的比值，鉸鏈模塊20的下沉量貢獻率C_PH為鉸鏈模塊的下沉量貢獻量與車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量三者之和的比值，車門模塊30的下沉量貢獻率為車門模塊的下沉量貢獻量與車身模塊、鉸鏈模塊和車門模塊的下沉量貢獻量三者之和的比值。

在本實施例中，當需要確定其中一個模塊的下沉量貢獻量時，則需要排除另外兩個模塊對下沉量造成的影響，因此需要將另外兩個模塊設定為剛性材料，即在外力作用下不會發(fā)生變形的材料，而需要確定下沉量貢獻量的模塊則采用汽車車門模型中正常使用的材料，從而能夠單獨確定該模塊對車門下沉量的貢獻量，即對車門下沉量造成的影響。

在本實施例中，通過各個模塊的下沉量貢獻率來確定各個模塊對車門下沉量造成的影響程度，可以理解的是，通過比較各個模塊的下沉量貢獻量也可實現(xiàn)對影響程度的確定，即下沉量貢獻量最大的模塊即為對車門下沉量造成的影響程度最大的模塊。

與確定車門下沉量類似地，在確定各個模塊的下沉量貢獻量時，也需要在汽車車門模型的三種不同的工況下來確定。

其中，在步驟d1中，計算單元確定車身模塊的下沉量貢獻量包括：

步驟d11、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量，在該汽車車門模型中，所述鉸鏈模塊和車門模塊為剛性材料；

步驟d12、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量；

步驟d13、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量，所述卸載工況下的車門下沉量為車身模塊的下沉量貢獻量；

計算單元確定鉸鏈模塊的下沉量貢獻量包括：

步驟d14、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量，在該汽車車門模型中，所述車身模塊和車門模塊為剛性材料；

步驟d15、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量；

步驟d16、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量，所述卸載工況下的車門下沉量為鉸鏈模塊的下沉量貢獻量；

計算單元確定車門模塊的下沉量貢獻量包括：

步驟d17、計算單元根據(jù)汽車車門模型確定自重工況下的車門下沉量，在該汽車車門模型中，所述車身模塊和鉸鏈模塊為剛性材料；

步驟d18、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定外力工況下的車門下沉量；

步驟d19、計算單元根據(jù)該汽車車門模型確定卸載工況下的車門下沉量，所述卸載工況下的車門下沉量為車門模塊的下沉量貢獻量。

在以上計算單元確定各個模塊的下沉量貢獻量中，每個模塊的計算順序沒有固定順序，即步驟d14～d16可在步驟d17～d19之前或之后進行，步驟d11～d13可在步驟d14～d16之前或之后進行，以此類推。

本實施例的優(yōu)化方法不僅從整體上判斷汽車車門模型的下沉量，而且從每個模塊對車門下沉量的影響程度判斷對車門下沉量不符合標準要求造成最主要影響的模塊，使得對車門模型的優(yōu)化做到有的放矢，能夠大量節(jié)省優(yōu)化的步驟和時間，從而提高汽車車門模型的設計效率。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，而并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方案或變更，如特征的組合、分割或重復，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。