CN110717282B - 一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法，包括如下具体步骤：A、竞品车白车身轻量化水平评估；B、竞品车系统重量分析；C、开发车型轻量化系数及系统重量计算；D、研发车型可变重量计算；E、研发车型整备质量目标计算。本发明具有如下优点：同时兼顾车辆轻量化和刚度的整备质量的计算方法，根据有限的开发数据，快速地计算出合理的整备质量数据。

Description

一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法

技术领域

本发明属于汽车整备质量领域，具体涉及一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法。

背景技术

由于汽车保有量的持续高速增长，汽车燃油消耗量给全球的环境保护和石油储量带来巨大压力。经分析发现：汽车质量每降低100kg，在同等动力技术条件下，百公里燃油消耗量可减少0.2-0.8L。因此汽车轻量化在整车设计中显得尤为重要，而在汽车产品开发中，制定合理的、具备轻量化竞争力的重量目标，就是保证最终产品的轻量化性能的关键。

整车的整备质量是有整车各系统的重量叠加而成，如动力总成重量、车身重量、底盘重量、电器重量等等，因此整备质量也与整车的配置(电器、内外饰、动力总成、底盘等)相关，同时也与整车性能有关(白车身扭转刚度、模态等)。对于车身性能来讲，其刚度与轻量化之间存在一定的矛盾，因此如何平衡车身刚度和轻量化则是各大汽车厂一直研究的方向。当前各大汽车厂均有自己的整备质量目标的计算方法，但是没有能够将轻量化水平及车身刚度同时考虑进去并作为计算参数的重量计算方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法；

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法，包括以下步骤：

A、竞品车白车身轻量化水平评估：

首先根据研发所确定的竞品车的实车测量及拆车数据，统计获得竞品车整车各系统的的重量M_竞品整备，其中整车各系统包括动力总成系统、动力附件系统、底盘系统、白车身系统、开闭件系统、内外饰系统、电器系统、油液辅料，竞品车的整备质量M_竞品整备为上述各个系统的重量之和，计算公式如下：

M_竞品整备＝m_动力+m_动力附件+m_底盘+m_白车身+m_开闭件+m_内外饰+m_电器+m_辅料 (1)

其次根据白车身轻量化计算公式评估白车身轻量化，白车身轻量化系数L的计算公式如下：

计算公式(2)中m_白车身为白车身重量，C_T为白车身的静态扭转刚度，A为车身投影面积即车身轴距与轮距间的面积，轻量化系数L值越小，则车身轻量化水平越高；

B、竞品车系统重量分析：对于竞品车整备质量M_竞品整备分为

M_{竞品固定重量}以及M_{竞品可变重量}，其中M_{竞品固定重量}＝m_动力+m_辅料 (3)

M_{竞品可变重量}＝m_动力附件+m_底盘+m_白车身+m_开闭件+m_内外饰+m_电器 (4)再计算获得竞品车白车身重量在可变重量中的比例R_竞品，得出

C、开发车型轻量化系数及系统重量计算：结合竞品车的轻量化系数L，确定研发车型的轻量化系数L_研发，并根据计算得出研发车型车身投影面积A_研发、车身刚度目标C_T研发，A_研发＝轴距×(前轮距+后轮距)/2，计算获得研发白车身重量m_{研发白车身}，公式如下：

m_{研发白车身}＝L_研发·C_T研发·A_研发×10^-3 (6)

D、研发车型可变重量计算：根据公式(5)以及公式(6)，计算获得研发车型可变重量M_{研发可变重量}，

E、研发车型整备质量目标计算：将步骤(D)中获得的研发车型可变重量M_{研发可变重量}与研发车型的不可变重量m_研发动力以及m_研发辅料相加，即获得研发车型整备质量目M_{研发整备目标}，公式如下：

M_{研发整备目标}＝M_{研发可变重量}+m_研发动力+m_研发辅料 (8)。

进一步的，步骤A中计算公式的m_白车身不包括开闭件及玻璃的质量。

本发明的有益效果如下：本发明是同时兼顾车辆轻量化和刚度的整备质量的计算方法，根据有限的开发数据，快速地计算出合理的整备质量数据。

附图说明：

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

图1为本发明一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法的系统流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

如图1示出了一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法，包括以下步骤：

A、竞品车白车身轻量化水平评估：

首先根据研发所确定的竞品车的实车测量及拆车数据，统计获得竞品车整车各系统的重量M_竞品整备，其中整车各系统包括动力总成系统、动力附件系统、底盘系统、白车身系统、开闭件系统、内外饰系统、电器系统、油液辅料，竞品车的整备质量M_竞品整备为上述各个系统的重量之和，计算公式如下：

M_竞品整备＝m_动力+m_动力附件+m_底盘+m_白车身+m_开闭件+m_内外饰+m_电器+m_辅料 (1)

其次根据白车身轻量化计算公式评估白车身轻量化，白车身轻量化系数L的计算公式如下：

计算公式(2)中m_白车身为白车身重量，C_T为白车身的静态扭转刚度，A为车身投影面积即车身轴距与轮距间的面积，轻量化系数L值越小，则车身轻量化水平越高；

B、竞品车系统重量分析：对于竞品车整备质量M_竞品整备分为

M_{竞品固定重量}以及M_{竞品可变重量}，其中M_{竞品固定重量}＝m_动力+m_辅料 (3)

M_{竞品可变重量}＝m_动力附件+m_底盘+m_白车身+m_开闭件+m_内外饰+m_电器 (4)

再计算获得竞品车白车身重量在可变重量中的比例R_竞品，得出

C、开发车型轻量化系数及系统重量计算：结合竞品车的轻量化系数L，确定研发车型的轻量化系数L_研发，并根据计算得出研发车型车身投影面积A_研发、车身刚度目标C_T研发，A_研发＝轴距×(前轮距+后轮距)/2，计算获得研发白车身重量m_{研发白车身}，公式如下：

m_{研发白车身}＝L_研发·C_T研发·A_研发×10^-3 (6)

D、研发车型可变重量计算：根据公式(5)以及公式(6)，计算获得研发车型可变重量M_{研发可变重量}，

E、研发车型整备质量目标计算：将步骤(D)中获得的研发车型可变重量M_{研发可变重量}与研发车型的不可变重量m_研发动力以及m_研发辅料相加，即获得研发车型整备质量目M_{研发整备目标}，公式如下：

M_{研发整备目标}＝M_{研发可变重量}+m_研发动力+m_研发辅料 (8)。

步骤A中计算公式的m_白车身不包括开闭件及玻璃的质量。

本发明是同时兼顾车辆轻量化和刚度的整备质量的计算方法，根据有限的开发数据，快速地计算出合理的整备质量数据，从而保证后期的开发及设计工作的正确性和开发车型在市场上的竞争力，提高了公司在产品开发方面的容错率，确保了研发投入能够获得极大的市场经济收益。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、竞品车白车身轻量化水平评估：

首先根据研发所确定的竞品车的实车测量及拆车数据，统计获得竞品车整车各系统的重量M_竞品整备，其中整车各系统包括动力总成系统、动力附件系统、底盘系统、白车身系统、开闭件系统、内外饰系统、电器系统、油液辅料，竞品车的整备质量M_竞品整备为上述各个系统的重量之和，计算公式如下：

M_竞品整备＝m_动力+m_动力附件+m_底盘+m_白车身+m_开闭件+m_内外饰+m_电器+m_辅料 (1)

其次根据白车身轻量化计算公式评估白车身轻量化，白车身轻量化系数L的计算公式如下：

计算公式(2)中m_白车身为白车身重量，C_T为白车身的静态扭转刚度，A为车身投影面积即车身轴距与轮距间的面积，轻量化系数L值越小，则车身轻量化水平越高；

B、竞品车系统重量分析：对于竞品车整备质量M_竞品整备分为

M_{竞品固定重量}以及M_{竞品可变重量}，其中M_{竞品固定重量}＝m_动力+m_辅料 (3)

M_{竞品可变重量}＝m_动力附件+m_底盘+m_白车身+m_开闭件+m_内外饰+m_电器 (4)

再计算获得竞品车白车身重量在可变重量中的比例R_竞品，得出

C、开发车型轻量化系数及系统重量计算：结合竞品车的轻量化系数L，确定研发车型的轻量化系数L_研发，并根据计算得出研发车型车身投影面积A_研发、车身刚度目标C_T研发，A_研发＝轴距×(前轮距+后轮距)/2，计算获得研发白车身重量m_{研发白车身}，公式如下：

m_{研发白车身}＝L_研发·C_T研发·A_研发×10^-3 (6)

D、研发车型可变重量计算：根据公式(5)以及公式(6)，计算获得研发车型可变重量M_{研发可变重量}，

E、研发车型整备质量目标计算：将步骤(D)中获得的研发车型可变重量M_{研发可变重量}与研发车型的不可变重量m_研发动力以及m_研发辅料相加，即获得研发车型整备质量目M_{研发整备目标}，公式如下：

M_{研发整备目标}＝M_{研发可变重量}+m_研发动力+m_研发辅料 (8)。

2.根据权利要求1所述一种兼顾轻量化及刚度的汽车整备质量的计算方法，其特征在于，所述步骤A中计算公式的m_白车身不包括开闭件及玻璃的质量。

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