CN112380633A - 车身空腔中的加强件设计方法、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车身空腔中的加强件设计方法、终端及计算机可读存储介质，方法包括：将构建的白车身有限元模型中的空腔区域作为一次待优化区域，并进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布；根据预设材料密度阈值和一次待优化区域的材料密度分布，确定二次待优化区域；对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布；根据预设材料密度阈值和二次待优化区域的材料密度分布，确定初始位置；在初始位置构建板状加强件有限元模型；对板状加强件有限元模型进行位置和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度。本发明解决了需要现有成品或样品才能进行空腔电磁干扰检测，导致生产成本增加及生产效率降低的问题。

Description

车身空腔中的加强件设计方法、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及仿真领域，尤其涉及车身空腔中的加强件设计方法、终端及计算机可读存储介质。

背景技术

车身扭转刚度对车辆的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能、结构耐久性和操纵稳定性具有显著影响，如何提高扭转刚度一直都是车身设计的重点和难点。而车身扭转刚度的提升往往意味着额外结构和车身重量的增加，但在汽车轻量化已成为世界潮流的当下，提升车身扭转刚度与实现轻量化的矛盾显得愈发突出。如何通过在恰当的位置增加最少的结构和材料来实现性能的最大化提升已成为车身结构设计的重点。

在车身整体结构空间已经确定的前提下，通过在空腔中布置若干钣金加强件可以有效提升白车身扭转刚度。目前，针对白车身空腔钣金加强件布置都是根据工程师经验确定加强件的位置进行布置。但现有加强件布置方法对人工经验的依赖性和局限性过大。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车身空腔中的加强件设计方法、终端及计算机可读存储介质，旨在解决了现有加强件布置方法对人工经验的依赖性和局限性过大的问题。

为实现上述目的，本申请提供一种车身空腔中的加强件设计方法，包括步骤：

构建白车身有限元模型；

将白车身有限元模型中的空腔区域作为一次待优化区域；

对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布；

根据一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；

对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布；

根据二次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；

在白车身有限元模型中的初始位置构建对应的板状加强件有限元模型；

对板状加强件有限元模型进行位置优化和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度。

可选地，所述对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布的步骤包括：

将白车身有限元模型中的一次待优化区域填充为实体单元；

将加载点位移大于等于第一预设位移阈值作为一次待优化区域的约束量以及白车身质量最小化为一次待优化区域的优化目标；

根据一次待优化区域的约束量和优化目标对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。

可选地，所述根据一次待优化区域的约束量和优化目标对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布的步骤包括：

根据一次待优化区域的约束量和优化目标对初始优化空腔区域，采用变密度法对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。

可选地，所述对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布的步骤包括：

将白车身有限元模型中的二次待优化区域填充为实体单元；

设置二次待优化区域的拔模约束方向；

将加载点位移大于等于第一预设位移阈值作为二次待优化区域的约束量以及白车身质量最小化为二次待优化区域的优化目标；

根据二次待优化区域的约束量、约束方向和优化目标对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。

可选地，所述根据一次待优化区域的约束量和优化目标对初始优化空腔区域进行拓扑优化，获得一次优化空腔区域的材料密度分布的步骤包括：

根据二次待优化区域的约束量、约束方向和优化目标，采用变密度法对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。

可选地，所述对板状加强件有限元模型进行位置优化和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度的步骤包括：

对板状加强件有限元模型进行位置优化，获得板状加强件的最终位置；

将板状加强件有限元模型移动至对应的最终位置；

对移动后的板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度。

可选地，所述对板状加强件有限元模型进行位置优化，获得板状加强件的最终位置的步骤包括：

将板状加强件有限元模型的厚度方向作为位置优化的移动方向；

将预设移动距离阈值作为位置优化的最大移动距离；

根据位置优化的移动方向和最大移动距离，确定板状加强件有限元模型的移动范围，并将板状加强件有限元模型的移动范围作为位置优化的设计变量以及加载点位移最小化作为位置优化的设计目标；

根据位置优化的设计变量和设计目标，采用形状优化法计算出板状加强件的最终位置。

可选地，所述对移动后的板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度的步骤包括：

将板状加强件有限元模型的厚度作为厚度优化的设计变量、加载点位移小于或等于第二预设位移阈值作为厚度优化的约束量以及将扭转刚度最大化作为厚度优化的设计目标；

根据厚度优化的设计变量、约束量和设计目标，采用尺寸优化算法对板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端，所述终端包括：通信模块、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的车身空腔中的加强件设计方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的车身空腔中的加强件设计方法的步骤。

本发明实施例提出的一种车身空腔中的加强件设计方法、终端及计算机可读存储介质，通过构建白车身有限元模型；将白车身有限元模型中的空腔区域作为一次待优化区域；对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布；根据一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布；根据二次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；在白车身有限元模型中的初始位置构建对应的板状加强件有限元模型；对板状加强件有限元模型进行位置优化和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度。从而直接利用有限元分析方法就可以在尽可能轻量化以及扭转刚度最大化的情况下获得车身的空腔中加强件最优布置位置和加强件的最优厚度，不需要利用人工经验来确定加强件的位置和厚度，进而避免对人工经验的依赖性和局限性过大的问题。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明车身空腔中的加强件设计方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明车身空腔中的加强件设计方法第一实施例中步骤S30的细化流程示意图；

图4为本发明车身空腔中的加强件设计方法第一实施例中步骤S50的细化流程示意图；

图5为本发明车身空腔中的加强件设计方法第一实施例中步骤S80的细化流程示意图；

图6为本发明车身空腔中的加强件设计方法一实施例中一次待优化区域示意图；

图7为本发明车身空腔中的加强件设计方法一实施例中一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置分布示意图；

图8为本发明车身空腔中的加强件设计方法一实施例中二次待优化区域示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，图1为本发明各个实施例中所提供的终端的硬件结构示意图，所述终端是处理设备，例如计算机设备，可以与任何制冷设备或用户输入设备连接，包括通信模块10、存储器20及处理器30等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的终端还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器30分别与所述存储器20和所述通信模块10连接，所述存储器20上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器30执行。

通信模块10，可通过网络与外部设备连接。通信模块10可以接收外部设备发出的数据，还可发送数据、指令及信息至所述外部设备。所述外部设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等电子设备等等。

存储器20，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布)等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器30，是终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。处理器30可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器30可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器30中。

尽管图1未示出，但上述终端还可以包括电路控制模块，用于与市电连接，实现电源控制，保证其他部件的正常工作。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2，在本发明车身空腔中的加强件设计方法的第一实施例中，所述车身空腔中的加强件设计方法包括步骤：

步骤S10，构建白车身有限元模型；

在本实施例中，白车身是指车身结构件及覆盖件焊接总成，并包括前翼板、车门、发动机罩、行李箱盖，但不包括附件及装饰件的未涂漆的车身。先构建白车身的三维模型，对三维模型进行几何清理，再将三维模型进行有限元网格划分，并定义白车身各部件的材料属性，以建立白车身的相应有限元模型，最后检查有限元模型的网格质量，质量检查合格后就可以直接进行步骤S20，若检查不合格，就对有限元模型中存在质量缺陷的网格进行修复，修复方式包括手动修复、包面或表面重构等，修复完成后再进行步骤S20。例如采用CAD软件构建白车身CAD三维模型，将白车身三维模型文件格式转化为通用格式.stp或者.igs格式(当然，在其他实施例中，通用格式还可以为其他的通用格式)，然后，将转化为通用格式的白车身三维模型文件导入到hypermesh中进行有限元网格划分，对划分后的有限元模型进行网格质量检查。

步骤S20，将白车身有限元模型中的空腔区域作为一次待优化区域；

在构建白车身有限元模型后，会在白车身有限元分析模型中，选择有条件布置加强件的空腔区域作为一次待优化区域。在白车身中能够有条件布置加强件的空腔区域一般包括A柱、B柱、门槛、侧边梁、A立柱、A柱中接头、A柱下接头、B柱上接头、B柱下接头和D柱下接头等这些部件的内部空腔区域。

步骤S30，设置一次待优化区域的约束条件和优化目标，并根据一次待优化区域的约束条件和优化目标对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布；

拓扑优化(topology optimization)是一种根据给定的负载情况、约束条件和性能指标，在给定的区域内对材料分布进行优化的数学方法，是结构优化的一种。在确定白车身有限元模型中的一次待优化区域后，会将这些一次待优化区域作为设计变量，并设置拓扑优化的优化目标和约束量等参数，然后根据这些优化目标和约束量等参数对设计变量即一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。

具体地的，请参照图3，图3为本申请一实施例中步骤S30的流程细化示意图，基于上述实施例，步骤S30包括：

步骤S31，将白车身有限元模型中的一次待优化区域填充为实体单元；

由于在白车身有限元模型中一次待优化区域为空腔，在进行优化前需要将一次待优化区域用实体单元全部填充，并定义填充的实体单元的表面单元与周围白车身单元的连接。

步骤S32，将加载点位移大于等于第一预设位移阈值作为一次待优化区域的约束量以及白车身质量最小化为一次待优化区域的优化目标；

然后设置拓扑优化的约束量和优化目标，具体的，在本实施例中采用加载点位移间接表征扭转刚度，故将加载点位移不低于第一预设位移阈值作为一次待优化区域的约束量，以确保优化得到的结果可以满足扭转刚度性能的最低要求，又为了达到车身轻量化的目标，将白车身质量最小化为一次待优化区域的优化目标。

步骤S33，根据一次待优化区域的约束量和优化目标对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。

确定设计变量，设置完约束量和优化目标后，会根据设置的一次待优化区域的约束量和优化目标对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。本实施例中所采用的拓扑优化方法可以为均匀化方法、变密度法、渐进结构优化法(ESO)、水平集方法和可变形孔洞法(Moving Morphable Void，MMV)等。在一优化实施例中，根据一次待优化区域的约束量和优化目标对初始优化空腔区域，采用变密度法对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。

步骤S40，根据一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；

在材料密度分布中，将每个单元的材料密度取值为0～1，0表示该单元无材料或者该单元的材料重要性最低，1表示该单元有材料存在或者该单元的材料重要性最高，数值越大材料的重要性越高。本实施例中，会预先设置一个材料密度阈值，然后根据一次待优化区域的材料密度分布，获取的一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，根据这些位置分布情况，确定二次待优化区域。例如如图6所示为一次待优化区域，图7所示为一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置分布情况，根据该位置分布情况，确定了二次待优化区域为A柱中接头区域、A柱下接头区域、B柱上接头区域、B柱下接头区域和D柱下接头区域，如图8所示。

步骤S50，对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布；

在进一步由可能布置加强件的一次待优化区域缩小为可能布置加强件的二次待优化区域后，会将这些二次待优化区域作为设计变量，并设置拓扑优化的优化目标、约束量和约束方向等参数，然后根据这些优化目标、约束量和约束方向等参数对设计变量即二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。

具体地的，请参照图4，图4为本申请一实施例中步骤S50的流程细化示意图，基于上述实施例，步骤S50包括：

步骤S51，将白车身有限元模型中的二次待优化区域填充为实体单元；

二次待优化区域属于一次待优化区域一部分，故在进行优化前对白车身有限元模型中二次待优化区域用实体单元全部填充，并定义填充的实体单元的表面单元与周围白车身单元的连接，而对于不属于二次待优化区域的其他一次待优化区域则取消实体单元填充，即该区域仍为空腔。

步骤S52，设置二次待优化区域的拔模约束方向；

步骤S53，将加载点位移大于等于第一预设位移阈值作为二次待优化区域的约束量以及白车身质量最小化为二次待优化区域的优化目标；

在对二次待优化区域进行拓扑优化方案中，除了像对一次待优化区域一样设置拓扑优化的约束量和优化目标，还会设置二次待优化区域的拔模约束方向，具体的，在本实施例中会设置二次待优化区域的拔模约束方向，其中拔模约束方向与该区域放置加强件的厚度方向垂直，并仍然采用加载点位移间接表征扭转刚度，故将加载点位移不低于第一预设位移阈值作为一次待优化区域的约束量，以确保优化得到的结果可以满足扭转刚度性能的最低要求，又为了达到车身轻量化的目标，将白车身质量最小化为一次待优化区域的优化目标。

步骤S54，根据二次待优化区域的约束量、约束方向和优化目标对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。

确定设计变量，设置完约束量、拔模约束方向和优化目标后，会根据设置的二次待优化区域的约束量、拔模约束方向和优化目标对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。本实施例中所采用的拓扑优化方法可以为均匀化方法、变密度法、渐进结构优化法(ESO)、水平集方法和可变形孔洞法(Moving Morphable Void，MMV)等。在一优化实施例中，根据二次待优化区域的约束量和优化目标对初始优化空腔区域，采用变密度法对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。

步骤S60，根据二次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；

根据二次待优化区域的材料密度分布，获取二次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，根据这些位置分布情况，确定板状加强件布置的初始位置。

步骤S70，在白车身有限元模型中的初始位置构建对应的板状加强件有限元模型；

在确定板状加强件在白车身有限元模型中布置的初始位置后，会根据白车身有限元模型中该初始位置处的空腔形状和尺寸等参数，构建对应的板状加强件有限元模型，该初始位置处的板状加强件有限元模型的中心点与该初始位置对齐，板状加强件有限元模型的表面平行与该初始位置处空腔的横截面，即该初始位置处的板状加强件有限元模型的厚度方向垂直于该初始位置处空腔的横截面，并保证板状加强件有限元模型的表面单元与周围白车身单元的有效连接。

需要说明的是，板状加强件有限元模型包含了板状加强件的材料属性参数。

步骤S80，对板状加强件有限元模型进行位置优化和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度。

在初始位置构建板状加强件有限元模型后，会对构建的板状加强件有限元模型的布置位置和厚度进行优化，最终获得板状加强件的最终位置和最终厚度。

具体地的，请参照图5，图5为本申请一实施例中步骤S80的流程细化示意图，基于上述实施例，步骤S80包括：

步骤S81，对板状加强件有限元模型进行位置优化，获得板状加强件的最终位置；

首先对在初始位置布置的板状加强件有限元模型进行位置优化，具体的，将初始位置的板状加强件有限元模型的厚度方向作为本次位置优化的移动方向，将预设移动距离阈值作为位置优化的沿厚度方向的最大移动距离，根据移动方向和最大移动距离便可以确定板状加强件有限元模型沿移动方向的移动范围，将该移动范围作为位置优化的设计变量，还会设置加载点位移最小化作为位置优化的设计目标。根据位置优化的设计变量和设计目标，采用形状优化法计算出板状加强件的最终位置，该最终位置为板状加强件有限元模型的移动范围内。不同初始位置的板状加强件有限元模型进行位置优化后，都会获得对应的最终位置。

需要说明的是，由于厚度方向存在两个相反的方向，故板状加强件有限元模型沿厚度方向的移动范围为±预设移动距离阈值，例如预设移动距离阈值为15mm，则板状加强件有限元模型沿厚度方向的移动范围为±15mm。

步骤S82，将板状加强件有限元模型移动至对应的最终位置；

确定板状加强件有限元模型对应的最终位置后，会将板状加强件有限元模型从初始位置移动至对应的最终位置。

步骤S83，对移动后的板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度。

然后对移动后的板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度。具体的，设置板状加强件有限元模型的厚度作为厚度优化的设计变量，还设置加载点位移小于或等于第二预设位移阈值作为厚度优化的约束量以及设置扭转刚度最大化作为厚度优化的设计目标。最终根据厚度优化的设计变量、约束量和设计目标，采用尺寸优化算法对板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度。

本实施例通过通过构建白车身有限元模型；将白车身有限元模型中的空腔区域作为一次待优化区域；对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布；根据一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布；根据二次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；在白车身有限元模型中的初始位置构建对应的板状加强件有限元模型；对板状加强件有限元模型进行位置优化和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度。从而直接利用有限元分析方法就可以在尽可能轻量化以及扭转刚度最大化的情况下获得车身的空腔中加强件最优布置位置和加强件的最优厚度，不需要利用人工经验来确定加强件的位置和厚度，进而避免对人工经验的依赖性和局限性过大的问题。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的终端中的存储器20，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得智能终端执行本发明中车身空腔中的加强件设计方法和电磁干扰消除方法中各个实施例所述的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，包括步骤：

构建白车身有限元模型；

将白车身有限元模型中的空腔区域作为一次待优化区域；

对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布；

根据一次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；

对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布；

根据二次待优化区域中材料密度大于或等于预设材料密度阈值的位置，确定二次待优化区域；

在白车身有限元模型中的初始位置构建对应的板状加强件有限元模型；

对板状加强件有限元模型进行位置优化和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度。

2.如权利要求1所述的车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，所述对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布的步骤包括：

将白车身有限元模型中的一次待优化区域填充为实体单元；

将加载点位移大于等于第一预设位移阈值作为一次待优化区域的约束量以及白车身质量最小化为一次待优化区域的优化目标；

根据一次待优化区域的约束量和优化目标对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。

3.如权利要求2所述的车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，所述根据一次待优化区域的约束量和优化目标对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布的步骤包括：

根据一次待优化区域的约束量和优化目标对初始优化空腔区域，采用变密度法对一次待优化区域进行拓扑优化，获得一次待优化区域的材料密度分布。

4.如权利要求1所述的车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，所述对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布的步骤包括：

将白车身有限元模型中的二次待优化区域填充为实体单元；

设置二次待优化区域的拔模约束方向；

将加载点位移大于等于第一预设位移阈值作为二次待优化区域的约束量以及白车身质量最小化为二次待优化区域的优化目标；

根据二次待优化区域的约束量、约束方向和优化目标对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。

5.如权利要求4所述的车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，所述根据一次待优化区域的约束量和优化目标对初始优化空腔区域进行拓扑优化，获得一次优化空腔区域的材料密度分布的步骤包括：

根据二次待优化区域的约束量、约束方向和优化目标，采用变密度法对二次待优化区域进行拓扑优化，获得二次待优化区域的材料密度分布。

6.如权利要求1至5中任一项所述的车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，所述对板状加强件有限元模型进行位置优化和厚度优化，获得板状加强件的最终位置和最终厚度的步骤包括：

对板状加强件有限元模型进行位置优化，获得板状加强件的最终位置；

将板状加强件有限元模型移动至对应的最终位置；

对移动后的板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度。

7.如权利要求6所述的车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，所述对板状加强件有限元模型进行位置优化，获得板状加强件的最终位置的步骤包括：

将板状加强件有限元模型的厚度方向作为位置优化的移动方向；

将预设移动距离阈值作为位置优化的最大移动距离；

根据位置优化的移动方向和最大移动距离，确定板状加强件有限元模型的移动范围，并将板状加强件有限元模型的移动范围作为位置优化的设计变量以及加载点位移最小化作为位置优化的设计目标；

根据位置优化的设计变量和设计目标，采用形状优化法计算出板状加强件的最终位置。

8.如权利要求6所述的车身空腔中的加强件设计方法，其特征在于，所述对移动后的板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度的步骤包括：

将板状加强件有限元模型的厚度作为厚度优化的设计变量、加载点位移小于或等于第二预设位移阈值作为厚度优化的约束量以及将扭转刚度最大化作为厚度优化的设计目标；

根据厚度优化的设计变量、约束量和设计目标，采用尺寸优化算法对板状加强件有限元模型进行厚度优化，获得板状加强件的最终厚度。

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括：通信模块、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的车身空腔中的加强件设计方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的车身空腔中的加强件设计方法的步骤。

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