CN111581871A - 一种建模方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种建模方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种建模方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型，通过本发明的技术方案，以实现悬架系统自动化建模。

Description

一种建模方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及车辆技术，尤其涉及一种建模方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
底盘悬架系统设计开发过程中，需要进行悬架系统级有限元仿真，然而，悬架系统建模过程复杂，涉及因素众多，建模周期长，不同工程师建模方法不统一，导致同一个悬架系统有限元仿真结果一致性差等问题。
发明内容
本发明实施例提供一种建模方法、装置、设备及存储介质，以实现悬架系统自动化建模。
第一方面，本发明实施例提供了一种建模方法，包括：
获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
进一步的，根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型，包括：
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系建立硬点、局部坐标系、组件、材料、属性以及节点集合，得到梁单元等效悬架系统模型。
进一步的，得到梁单元等效悬架系统之后，还包括：
获取替换结构的参数信息；
于接收到替换指令后，根据所述替换结构的标识信息查找与所述替换结构对应的梁单元等效悬架系统中的等效数据；
将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息。
第二方面，本发明实施例还提供了一种建模装置，该装置包括：
获取模块，用于获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；
建模模块，用于根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的建模方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的建模方法。
本发明实施例通过获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型，以实现悬架系统自动化建模。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施例一中的一种建模方法的流程图；
图1a是本发明实施例一中的基于TCL语音的程序设计流程图；
图1b是本发明实施例一中的梁单元(杆件)等效悬架系统有限元模型；
图1c是本发明实施例一中的单部件单侧自动化替换模式悬架系统有限元模型；
图1d是本发明实施例一中的单部件对称自动化替换模式悬架系统有限元模型；
图1e是本发明实施例一中的多部件单侧自动化替换模式悬架系统有限元模型；
图1f是本发明实施例一中的多部件对称自动化替换模式悬架系统有限元模型；
图2是本发明实施例二中的一种建模装置的结构示意图；
图3是本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种建模方法的流程图，本实施例可适用于建模的情况，该方法可以由本发明实施例中的建模装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110，获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板。
其中，所述文本文件可以为excel文件，也可以为Word文件，或者可以为文档文件，本发明实施例对此不进行限制，优选的，文本文件为excel文件。
具体的，预先建立底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板，并将底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板存储至文本文件中，将文本文件输入，获取待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系。
S120，根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
具体的，将所述文本文件输入，并将所述待构建悬架系统模型的参数信息替换文本文件中模板的对应位置的信息，选择悬架拓扑关系后，进行建模，得到悬架系统模型。
可选的，根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型，包括：
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系建立硬点、局部坐标系、组件、材料、属性以及节点集合，得到梁单元等效悬架系统模型。
具体的，导入excel输入文件，自动建立硬点、局部坐标系、组件、材料及属性、节点Set集合，完成梁单元(杆件)等效悬架系统自动化建模，单元等效悬架系统建模时间大概需要40秒，梁单元(杆件)等效悬架系统有限元模型。
可选的，得到梁单元等效悬架系统之后，还包括：
获取替换结构的参数信息；
于接收到替换指令后，根据所述替换结构的标识信息查找与所述替换结构对应的梁单元等效悬架系统中的等效数据；
将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息。
具体的，根据实际有限元仿真需求，基于梁单元等效悬架系统模型，可以选择单一部件替换，可以选择多个部件替换，可以选择单侧替换，可以选择对称替换。
可选的，将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息，包括：
获取替换结构的硬点坐标和所述等效数据中的硬点坐标；
若所述替换结构的硬点坐标和所述等效数据中的硬点坐标的差值的绝对值小于设定阈值，则将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息。
具体的，根据硬点位置容差，实现真实结构网格模型自动化替换，并删除相应位置的梁单元。
可选的，所述替换结构包括至少一个替换部件。
在一个具体的例子中，如图1a所示，基于TCL脚本语言的程序设计及编成，准备文本文件，文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板，确定悬架拓扑关系，这里仅以E型多连杆悬架为例，拓扑关系是指：稳定杆连杆有可能连接在减振器上，有可能连接在控制臂上，有可能连接在转向节上；减振器可能连接在转向节上，有可能连接在控制臂上。即可以实现一类悬架系统6种拓扑结构的建模自动化。自动建立硬点及衬套局部坐标系。自动建立标准化命名的组件。自动建立衬套、弹簧、减振器、等效梁单元属性。自动建立标准化的硬点Set集合。自动生成梁单元(杆件)等效底盘悬架系统有限元模型。选择要替换的悬架真实结构网格模型，如副车架、转向节、控制臂、稳定杆及连杆。计算所选真实结构硬点与梁单元等效悬架系统相应结构硬点距离，如果小于预定容差，完成真实结构自动化替换，并自动删除相应位置的等效梁单元。基于标准化模板及识别硬点Set集合名称，实现悬架系统自动化加载。自动化生成底盘悬架系统有限元计算模型。
在另一个具体的例子中，这里仅以双横臂悬架系统为图例，详细介绍悬架系统自动化建模的步骤。第一步,准备底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标、衬套刚度、悬架系统载荷模板，三个模板文件分别作为三个sheet表组成一个excel输入文件，硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板如表1所示。模板文件准备大概需要30分钟。
表1
Figure BDA0002529476670000071
第二步,导入excel输入文件，自动建立硬点、局部坐标系、组件、材料及属性、节点Set集合，完成梁单元(杆件)等效悬架系统自动化建模，单元等效悬架系统建模时间大概需要40秒，梁单元(杆件)等效悬架系统有限元模型入图1b所示。
第三步，根据实际有限元仿真需求，基于梁单元等效悬架系统模型，可以选择单一部件替换，可以选择多个部件替换，可以选择单侧替换，可以选择对称替换，各种真实结构替换模式如图1b、1c、1d、1e和1f所示。
第四步，根据硬点位置容差，实现真实结构网格模型自动化替换，并删除相应位置的梁单元。
第五步，利用工况载荷模板文件及识别节点Set集合名称实现各类悬架系统自动化约束及加载。
第六步，自动输出各类悬架系统有限元计算模型。
底盘悬架系统开发设计过程中，悬架系统级有限元仿真是必分析项，然而，悬架系统有限元建模涉及硬点坐标、局部坐标系、衬套刚度、材料属性、刚度属性等众多因素，建模复杂，周期长，而且不同工程师建模方法不统一，导致分析结果不一致。为了解决上述问题，基于TCL脚本语言，结合硬点坐标及局部坐标系方向坐标、衬套刚度标准化模板，设计程序流程图，实现各类底盘悬架系统自动化建模，极大提高工作效率，缩短产品开发周期。与现有技术相比，本发明实施例具有如下优点：本发明实施例采用TCL脚本语言，定制悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标、衬套刚度、工况载荷excel输入模板，通过编程实现各类悬架系统自动化建模，悬架系统建模效率相比于传统手动建模效率提高90％以上，极大提高工作效率，缩短产品开发周期。本发明实施例首先实现梁单元(杆件)等效悬架系统自动化建模，建模时间只需30秒左右，且杆件等效悬架系统建模不需要CAD模型，只需要excel输入模板；基于梁单元等效悬架系统，实现各类悬架真实结构网格模型自动化替换，同时删除相应位置的等效梁单元，并且替换模式具有任意性，根据有限元仿真需求，可以实现单一部件单侧替换，单一部件对称替换、多部件单侧替换、多部件对称替换；基于固化工况载荷模板及识别节点Set集合名称，实现载荷自动化加载。
本实施例的技术方案，通过获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型，以实现悬架系统自动化建模。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种建模装置的结构示意图。本实施例可适用于建模的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何提供建模功能的设备中，如图2所示，所述建模装置具体包括：获取模块210和建模模块220。
其中，获取模块，用于获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；
建模模块，用于根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
可选的，所述建模模块具体用于：
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系建立硬点、局部坐标系、组件、材料、属性以及节点集合，得到梁单元等效悬架系统模型。
可选的，所述建模模块具体用于：
获取替换结构的参数信息；
于接收到替换指令后，根据所述替换结构的标识信息查找与所述替换结构对应的梁单元等效悬架系统中的等效数据；
将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本实施例的技术方案，通过获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型，以实现悬架系统自动化建模。
实施例三
图3为本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图3显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。另外，本实施例中的计算机设备12，显示器24不是作为独立个体存在，而是嵌入镜面中，在显示器24的显示面不予显示时，显示器24的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的建模方法：
获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
实施例四
本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的建模方法：
获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种建模方法，其特征在于，包括：
获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型，包括：
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系建立硬点、局部坐标系、组件、材料、属性以及节点集合，得到梁单元等效悬架系统模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，得到梁单元等效悬架系统之后，还包括：
获取替换结构的参数信息；
于接收到替换指令后，根据所述替换结构的标识信息查找与所述替换结构对应的梁单元等效悬架系统中的等效数据；
将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息，包括：
获取替换结构的硬点坐标和所述等效数据中的硬点坐标；
若所述替换结构的硬点坐标和所述等效数据中的硬点坐标的差值的绝对值小于设定阈值，则将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述替换结构包括至少一个替换部件。
6.一种建模装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取文本文件、待构建悬架系统模型的参数信息和悬架拓扑关系，其中，所述文本文件包括：底盘悬架系统硬点坐标及局部坐标系方向坐标模板、衬套刚度模板和悬架系统载荷模板；
建模模块，用于根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系进行建模，得到悬架系统模型。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述建模模块具体用于：
根据所述文本文件、所述待构建悬架系统模型的参数信息和所述悬架拓扑关系建立硬点、局部坐标系、组件、材料、属性以及节点集合，得到梁单元等效悬架系统模型。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述建模模块具体用于：
获取替换结构的参数信息；
于接收到替换指令后，根据所述替换结构的标识信息查找与所述替换结构对应的梁单元等效悬架系统中的等效数据；
将所述梁单元等效悬架系统中的等效数据替换为所述替换结构的参数信息。
9.一种计算机设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
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