(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 202210907366.1 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号 (72)发明人 张飞　周长余　金咪咪　王致彬　 魏海林　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 专利代理师 康海燕 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种汽车内外饰精 准设计联合仿真方法、 系 统、 设备及存 储介质 (57)摘要 本申请提供一种汽车内外饰精准设计联合 仿真方法、 系统、 设备及存储介质， 包括： 总成3D 数据输入， 结构仿真建模， 多工况拓扑优化 分析， 模态， 刚度性能要求评判， 第一类型结构强度优 化分析， 第一类型结构强度要求评判， 第二类型 结构强度优化分析， 第二类型结构强度要求评 判， 模型输出单元成型工艺优化 分析以及成型工 艺性能要求评判。 通过本申请提供的方案可以实 现快速推荐内外饰总成产品的精准结构设计方 案， 能在开发阶段节约前期仿真分析工时及总成 产品原材料用量， 从而提升前期仿真分析效率、 降低总成原材 料成本。 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 CN 115270469 A 2022.11.01 CN 115270469 A 1.一种汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤A. 总成3D数据输入， 数据包括内外饰总成及对手件总成3D数据； 步骤B. 对输入的总成3D数据开展CAE建模； 步骤C.多工况拓扑优化分析： 以内外饰总成所有零部件结构壁厚值为优化变量， 将总 成所有模态、 刚度工况及优化目标加载至CAE模型， 以望目达成所有模态、 刚度性能要求值 为精准设计前提， 内外饰产品总成总重量最小为目标， 开展多工况拓扑优化计算分析， 一次 性完成所有模态、 刚度工况分析； 步骤D.模态、 刚度性能要求评判： 根据总成各模态、 刚度性能要求， 对多工况拓扑优化 分析结果进行评判， 识别总成各区域结构壁厚分布推荐结果； 步骤E.第一类型 结构强度优化分析： 将零部件总成相同区域、 不同加载载荷工况的作为第一类型结构强度分析项， 合并开 展求解优化分析； 步骤F. 第一类型结构强度要求评判： 根据总成结构强度各自的性能要求， 对分析结果 进行评判； 步骤G. 第二类型结构强度优化分析： 将零部件总成某区域单一加载工况作为第二类 型结构强度分析项， 单独逐一 开展求解优化分析； 步骤H. 第二类型结构强度要求评判： 根据第二类型结构强度的性能要求， 对分析结果 进行评判； 步骤I. 输出模型： 输出的各成型工艺模型文件； 步骤J. 成型工艺优化分析： 将步骤I输出的各成型工艺模型文件导入成型工艺分析软 件， 开展成型工艺优化分析； 步骤K. 成型工艺性能要求评判： 根据产品成型工艺性能要求， 对成型工艺分析结果进 行评判。 2.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤A 中， 输入的总成3D数据， 应具备详细结构方案， 详细结构方案包含安装结构、 加强结构、 翻边 结构及明确的结构壁厚。 3.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤B 包括， 对输入的总成3D数据开展CAE 建模， 根据各产品整体尺 寸对建模网格类型、 网格尺寸、 网格纵横比进行限定 。 4.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤D 中， 若分析结果望目达成总成模态、 刚度要求， 则进入步骤E； 若分析结果未望目达成总成模 态、 刚度要求， 则根据分析结果中总成各区域结构壁 厚分布推荐值， 优化调整对应区域结构 壁厚值， 返回步骤C， 直至其满足评判要求。 5.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤E 的合并开展求解优化分析， 是指对这一类型 的强度加载工况， 选取最大载荷值工况为求解 分析项， 通过求解过程结果输出控制点系统添加多个对应控制点， 在最大载荷工况求解分 析过程中输出控制点对应小载荷工况的分析 结果。 6.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤F 中， 若分析结果望目达成对应的总成结构强度要求， 则进入步骤G； 若分析结果未望目达成权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115270469 A 2对应的总成结构强度要求， 则优化结构方案， 返回步骤E， 直至其满足评判要求。 7.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤H， 若分析结果望目达成对应的总成结构强度要求， 则进入步骤I； 若分析结果未望目达对应的 成总成结构强度要求， 则优化结构方案， 返回步骤G， 直至其满足评判要求。 8.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤I 得输出模型是指， 在建模软件的结构力学分析模块中， 将满足前序结构性能要求的各产品 部件CAE模 型网格单元全部转换为三角形网格单元， 将建模 软件模块切换为成型工艺模块， 在成型工艺模块下， 将以上三角形网格单 元转换并输出适用于成型工艺分析的模型文件。 9.根据权利要求1所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述步骤K 中， 若分析结果达成产品各成型工艺要求， 则联合仿 真结束； 若分析结果未达成产品各成型 工艺要求， 则优化工艺及结构方案， 返回步骤J， 直至其满足评判要求。 10.根据权利要求1 ‑9任一项所述的汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所述结构仿真建模使用的仿真建模软件包括但不仅限于HyperMesh、 Abaqus、 Ansys、 Nastran、 Tosca软件。 11.根据权利要求1 ‑9任一项所述汽车内外饰精准设计联合仿真方法， 其特征在于， 所 述成型工艺分析 软件包括但不仅限于 MoldFlow、 Moldex3D软件。 12.一种汽车内外饰精准设计联合仿真系统， 其特征在于， 所述汽车内外饰精准设计联 合仿真系统包括： 总成3D数据输入单元， 用于输入内外饰总成及对手件总成3D数据， 总成3D数据具备详 细结构方案； 结构仿真 建模单元， 用于对输入的总成3D数据开展CAE建模； 多工况拓扑优化分析单元， 用于以内外饰总成所有零部件结构壁厚值为优化变量， 将 总成所有模态、 刚度工况及优化目标加载至CAE模型， 以望目达成所有模态、 刚度性能要求 值为精准设计前提， 内外饰产品总成总重量最小为目标， 开展多工况拓扑优化计算分析， 一 次性完成所有模态、 刚度工况分析； 模态、 刚度性能要求评判单元， 用于根据总成各模态、 刚度性能要求， 对多工况拓扑优 化分析结果进行评判， 识别总成各区域结构壁厚分布推荐结果； 第一类型结构强度优化分析单元， 用于将零部件总成相同区域、 不同加载载荷工况的 作为第一类型 结构强度分析项， 合并开展求 解优化分析； 第一类型结构强度要求评判单元， 用于根据总成结构强度各自的性能要求， 对分析结 果进行评判； 第二类型结构强度优化分析单元， 用于将零部件总成某区域单一加载工况作为第 二类 型结构强度分析项， 单独逐一 开展求解优化分析； 第二类型结构强度要求评判单元， 用于根据第二类型结构强度的性能要求， 对分析结 果进行评判； 模型输出 单元， 用于输出的各成型工艺模型文件； 成型工艺优化分析单元， 用于将输出的各成型工艺模型文件导入成型工艺分析软件， 开展成型工艺优化分析； 成型工艺性能要求评判单元， 用于根据产品成型工艺性能要求， 对成型工艺分析结果权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115270469 A 3