CN113239460A - 汽车轻量化设计方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车设计领域，公开了一种汽车轻量化设计方法、设备、装置及存储介质，本发明通过获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；根据所述性能影响集建立变量函数；设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案，通过在约束性能边界值的情况下对函数进行计算，快速获取性能影响集中的各个部件的厚度值来确定汽车设计方案，解决了无法提高汽车轻量化设计速度的技术问题。

Description

汽车轻量化设计方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及汽车设计技术领域，尤其涉及一种汽车轻量化设计方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，汽车也逐渐普及到了人们生活以及工作中。据统计汽车每减轻总质量的10％，燃油消耗可降低6％-8％，由此可见，汽车的轻量化设计对于节能减排具有十分重要的意义。目前在传统的汽车设计的过程中，涉及到汽车强度、刚度、汽车碰撞以及NVH等多个学科，需要通过多个对应性能相互约束进行设计，以及各个部门在设计过程中需要将数据相互传递。因此，如何在多种约束条件下实现汽车轻量化设计成为了亟待解决的问题。

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了一种汽车轻量化设计方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术无法快速有效的进行汽车轻量化设计的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种汽车轻量化设计方法，所述方法包括以下步骤:

获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；

对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；

根据所述性能影响集建立变量函数；

设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；

根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案。

可选地，所述预先设定的多个车辆性能维度，包括：车辆结构刚度、车辆结构强度、车辆噪声振动与声振粗糙度以及车辆碰撞；

所述获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集的步骤，包括：

获取影响所述车辆结构刚度的若干车身部件作为车辆结构刚度因子集；

获取影响所述车辆结构强度的若干车身部件作为车辆结构强度因子集；

获取影响所述车辆噪声振动与声振粗糙度的若干车身部件作为车辆噪声振动与声振粗糙度因子集；

获取影响所述车辆碰撞的若干车身部件作为车辆碰撞因子集；

根据所述车辆结构刚度因子集、所述车辆结构强度因子集、所述车辆噪声振动与声振粗糙度因子集以及所述车辆碰撞因子集建立性能影响因子集。

可选地，所述根据所述性能影响集建立变量函数的步骤，包括：

根据所述性能影响集确定变量函数的自变量；

以车身重量作为所述变量函数中的因变量；

确定所述性能维度对应的约束条件；

根据所述自变量、所述因变量以及所述约束条件建立变量函数。

可选地，所述确定所述性能维度对应的约束条件的步骤，包括：

根据所述性能维度中的所述车辆结构刚度确定第一约束条件；

根据所述性能维度中的所述车辆结构强度确定第二约束条件；

根据所述性能维度中的所述车辆噪声振动与声振粗糙度确定第三约束条件；

根据所述性能维度中的所述车辆碰撞确定第四约束条件；

根据所述第一约束条件、所述第二约束条件、所述第三约束条件以及所述第四约束条件建立各性能维度对应的约束条件。

可选地，所述根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案的步骤，包括：

将所述性能边界值代入到对应的性能维度的约束条件中，以获得待计算的总约束条件；

根据所述目标最小车重所述变量函数的因变量进行赋值，获得目标因变量；

根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果；

根据所述计算结果确定车身重量的优化方案。

可选地，所述根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果的步骤之后，还包括：

在所述计算结果不满足预设条件时，在所述总约束条件不变的情况下计算出当前最小车重以及所述当前最小车重对应的各车身部件的最优厚度；

将所述当前最小车重以及所述各车身部件的最优厚度作为实际计算结果。

可选地，所述根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果的步骤，包括：

根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数中的自变量进行循环迭代优化，以获得优化结果；

从所述优化结果中选取各车身部件对应的部件厚度作为计算结果。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种汽车轻量化设计装置，所述汽车轻量化设计装置包括：

因子获取模块：用于获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；

并集求集模块：用于对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；

函数建立模块：用于根据所述性能影响集建立变量函数；

函数赋值模块：用于设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；

函数计算模块：用于根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种汽车轻量化设计设备，所述设备包括：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汽车轻量化设计程序，所述汽车轻量化设计程序配置为实现如上文所述的汽车轻量化设计方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有汽车轻量化设计程序，所述汽车轻量化设计程序被处理器执行时实现如上文所述的汽车轻量化设计方法的步骤。

本发明通过获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；根据所述性能影响集建立变量函数；设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案，通过在约束性能边界值的情况下对函数进行计算，快速获取性能影响集中的各个部件的厚度值来确定汽车设计方案，解决了无法提高汽车轻量化设计速度的技术问题。

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汽车轻量化设计设备的结构示意图；

图2为本发明汽车轻量化设计方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明第一实施例性能影响因子集示意图；

图4为本发明第一实施例对性能影响因子集做并集的示意图；

图5为本发明汽车轻量化设计方法第二实施例的流程示意图；

图6为本发明汽车轻量化设计装置第一实施例的结构框图。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的汽车轻量化设计设备结构示意图。

如图1所示，该汽车轻量化设计设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对汽车轻量化设计设备的限定，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。

如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及汽车轻量化设计程序。

在图1所示的汽车轻量化设计设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明汽车轻量化设计设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在汽车轻量化设计设备中，所述汽车轻量化设计设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的汽车轻量化设计程序，并执行本发明实施例提供的汽车轻量化设计方法。

本发明实施例提供了一种汽车轻量化设计方法，参照图2，图2为本发明汽车轻量化设计方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述汽车轻量化设计方法包括以下步骤：

步骤S10：获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件。

需要说明的是，多个车辆性能维度是指，在汽车设计的过程中涉及到的多个学科，例如：车辆结构刚度、车辆结构强度、车辆噪声振动与声振粗糙度以及车辆碰撞。

可以理解的是，多个车辆性能维对应的性能影响因子集是指在对所述性能维度进行测试的过程中会干扰测试结果的车辆部件的厚度。

在具体实施中，获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集是指通过收集系统中的设计数据，调用出对应学科测试的过程中对测试影响大的部件厚度。例如：如图3所示的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，其中性能维度包括：结构刚度、结构强度、噪声振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)以及汽车碰撞，在图3中影响所述结构刚度计算的子集包括：件1、件2、件3、件4、件5、件6、件7、件8、件66，影响结构强度计算的子集包括：件6、件7、件8、件9、件10、件11、件12、件13、件77、影响NVH计算的子集包括：件1、件3、件5、件7、件9、件11、件13、件88，影响汽车碰撞计算的子集包括：件6、件8、件10、件12、件14、件16、件99。

步骤S20：对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集。

需要说明的是，性能影响集是指，对于汽车性能影响维度有影响的所有部件的合集，例如：汽车在设计的过程中性能影响维度包括：汽车碰撞学科以及汽车结构刚度学科，其中汽车碰撞计算对应的因子集是：件1、件2，汽车结构刚度计算对应的因子集是：件2，件3，那么所述性能影响维度是指：件1、件2、件3。

在具体实施中，对获取到的性能影响因子集求并集是同过将所有性能因子集全部列出求出所有因子集的集合，例如：如图4所示，当前影响所述结构刚度计算的子集包括：件1、件2、件3、件4、件5、件6、件7、件8、件66，影响结构强度计算的子集包括：件6、件7、件8、件9、件10、件11、件12、件13、件77、影响NVH计算的子集包括：件1、件3、件5、件7、件9、件11、件13、件88，影响汽车碰撞计算的子集包括：件6、件8、件10、件12、件14、件16、件99，那么对获取到的性能影响因子集求并集之后，所述性能影响集为：件1、件2、件3、件4、件5、件6、件7、件8、件9、件10、件11、件12、件13、件14、件15、件16、件66、件77、件88、件99。

步骤S30：根据所述性能影响集建立变量函数。

需要说明的是，所述变量函数即具有变量的函数，函数(function)的定义通常分为传统定义和近代定义，函数的两个定义本质是相同的，只是叙述概念的出发点不同，传统定义是从运动变化的观点出发，而近代定义是从集合、映射的观点出发。函数的近代定义是给定一个数集A，假设其中的元素为x，对A中的元素x施加对应法则f，记作f(x)，得到另一数集B，假设B中的元素为y，则y与x之间的等量关系可以用y＝f(x)表示，函数概念含有三个要素：定义域A、值域B和对应法则f。其中核心是对应法则f，它是函数关系的本质特征。

在具体实施中，根据所述性能影响集建立变量函数是通过计算机自动建立各个件的板厚度优化组合，例如当前性能影响集包括：件1、件2、件3、件4，其中件1、件2、为影响汽车碰撞的因子集，件3、件4为影响汽车结构刚度的因子集，通过性能影响集建立变量函数就是通过将不同的性能维度下的件的厚度进行计算得出汽车总质量，其中件2、件3对应的函数输出结果就是在件2、件3对应质量下汽车的总重量。

步骤S40：设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重。

需要说明的是，性能边界值即性能对应的临界值，例如：当前性能维度对应的是汽车强度结构科目，则所述汽车强度结构测试对应的性能边界值通过测试后不得大于280MPa，那么对应的性能边界值即280MPa。

可以理解的是，所述目标最小车重是指在设计车辆的过程中需要进行优化的汽车目标重量。

步骤S50：根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案。

可以理解的是，所述车身重量优化方案是指在车辆性能维度对应的因子集中各个部件对应的板材厚度。

在具体实施中，根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算是通过将性能边界值代入到所述函数中作为约束条件同时将所述目标最小车重代入到函数的因变量中，通过在约束条件下不断对所述变量函数进行计算得到的关于函数最优自变量的取值。

本实施例通过获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；根据所述性能影响集建立变量函数；设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案，通过在约束性能边界值的情况下对函数进行计算，快速获取性能影响集中的各个部件的厚度值来确定汽车设计方案，解决了无法提高汽车轻量化设计速度的技术问题。

参考图5，图5为本发明汽车轻量化设计方法第二实施例的流程示意图。

基于上述第一实施例，在本实施例中，所述预先设定的多个车辆性能维度，包括：车辆结构刚度、车辆结构强度、车辆噪声振动与声振粗糙度以及车辆碰撞；所述步骤S10包括：

步骤S101：获取影响所述车辆结构刚度的若干车身部件作为车辆结构刚度因子集。

需要说明的是，车身作为一个受力结构，设计时必须有足够的强度和刚度，以保证其疲劳寿命，满足装配和使用要求同时应有合理的动力学特性，以控制振动与噪声，还应有足够的抗冲击强度，以保证碰撞时乘员的安全，例如：A柱这个零部件，材料为B280VK，厚度为1.2mm，通过查找规格，最薄有0.9mm和最厚有1.8mm可以使用，侧厚度变化范围设定为(0.9，1.8)。

步骤S102：获取影响所述车辆结构强度的若干车身部件作为车辆结构强度因子集。

需要说明的是，车辆结构强度因子集是包含影响所述车辆结构强度测试的车身部件以及所述车身部件对应的板材厚度。

步骤S103：获取影响所述车辆噪声振动与声振粗糙度的若干车身部件作为车辆噪声振动与声振粗糙度因子集。

需要说明的是，噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20％的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。

步骤S104：获取影响所述车辆碰撞的若干车身部件作为车辆碰撞因子集。

NCAP(New Car Assessment Program)不同于那些由政府机构组织实施的强制性安全认证，它是一个民间组织。在欧洲、日本、美国、澳大利亚都有类似的评价机构。我国的C-NCAP也已于2005年正式启动。NCAP碰撞测试具体内容大约包括两个方面，正面和侧面碰撞。正面碰撞有50公里/时正面100％刚性壁碰撞，正面64公里/时40％ODB(重叠可变形壁障)，侧面碰撞速度通常是50公里/时，另外还有中柱碰撞测试后碰测试等。

步骤S105：根据所述车辆结构刚度因子集、所述车辆结构强度因子集、所述车辆噪声振动与声振粗糙度因子集以及所述车辆碰撞因子集建立性能影响因子集。

进一步地，所述根据所述性能影响集建立变量函数的步骤，包括：根据所述性能影响集确定变量函数的自变量；以车身重量作为所述变量函数中的因变量；确定所述性能维度对应的约束条件；根据所述自变量、所述因变量以及所述约束条件建立变量函数。

在具体实施中，根据所述性能影响集确定变量函数的自变量；以车身重量作为所述变量函数中的因变量；确定所述性能维度对应的约束条件；根据所述自变量、所述因变量以及所述约束条件建立变量函数，通过性能维度对应的科目测试要求定义为所述变量函数的约束条件，以设计要求的车身重量作为所述变量函数中的因变量，而自变量是性能维度对应的各个部件的板材厚度，通过所述各个部件的板材厚度、汽车目标设计质量以及对应的约束条件建立所述变量函数。

进一步地，所述所述确定所述性能维度对应的约束条件的步骤，包括：根据所述性能维度中的所述车辆结构刚度确定第一约束条件；根据所述性能维度中的所述车辆结构强度确定第二约束条件；根据所述性能维度中的所述车辆噪声振动与声振粗糙度确定第三约束条件；根据所述性能维度中的所述车辆碰撞确定第四约束条件；根据所述第一约束条件、所述第二约束条件、所述第三约束条件以及所述第四约束条件建立各性能维度对应的约束条件。

在具体实施中，将性能维度对应的约束条件优化目标函数为f(x)＝min f(M)；f(M)为车身的质量设计变量：xi；xi为各个板件的厚度；约束条件为：1.f(A1)≥f(a1)；f(A2)≥f(a2)；f(A1)和f(A2)为车身弯曲刚度和扭转刚度；f(a1)和f(a2)为弯曲刚度和扭转刚度的预设目标值；qi≤Qi；qi为计算强度时各材料的应力；Qi为各材料的屈服强度值；f(b1)≤f(B)≤f(b2)；f(B)为弯曲模态频率；f(b1)和f(b2)为预设的目标值，即希望车身的弯曲模态频率落在f(b1)和f(b2)这个区间内，以便避开系统的激励频率。f(C)≤f(c)；f(Pi)≤f(pi)；f(C)车身加速度峰值，f(c)车身加速度预设目标值，f(Pi)为前围板的各点侵入量，f(pi)前围板的各点侵入量预设目标值；

进一步地，所述根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案的步骤，包括：将所述性能边界值代入到对应的性能维度的约束条件中，以获得待计算的总约束条件；根据所述目标最小车重所述变量函数的因变量进行赋值，获得目标因变量；根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果；根据所述计算结果确定车身重量的优化方案。

在具体实施中，将所述性能边界值代入到对应的性能维度的约束条件中，以获得待计算的总约束条件；根据所述目标最小车重所述变量函数的因变量进行赋值，获得目标因变量；根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果；根据所述计算结果确定车身重量的优化方案，是通过对所述函数中的自变量区间范围以及函数的因变量进行赋值，在完成赋值之后对所述变量函数进行计算以获得满足条件的自变量的取值。

进一步地，所述根据所述待计算的总约束条件以及所述待计算的因变量对所述变量函数进行计算，以获得计算结果的步骤之后，还包括：在所述计算结果不满足预设条件时，在所述总约束条件不变的情况下计算出当前最小车重以及所述当前最小车重对应的各车身部件的最优厚度；将所述当前最小车重以及所述各车身部件的最优厚度作为实际计算结果。

在具体实施中，在所述约束条件和因变量确定的条件下，无法在所述变量函数对应的自变量中求得对应的因子集时，根据约束条件计算出实际的最小部件厚度，根据最小部件厚度计算出整车实际最小质量。

进一步地，所述根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果的步骤，包括：根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数中的自变量进行循环迭代优化，以获得优化结果；从所述优化结果中选取各车身部件对应的部件厚度作为计算结果。

需要说明的是，迭代法是数值计算中一类典型方法，应用于方程求根，方程组求解，矩阵求特征值等方面。其基本思想是逐次逼近，先取一个粗糙的近似值，然后用同一个递推公式，反复校正此初值，直至达到预定精度要求为止。迭代计算次数指允许公式反复计算的次数，在Excel中通常只针对循环引用生效.其他公式在循环引用状态下不产生变化。

在具体实施中，根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数中的自变量进行循环迭代优化，以获得优化结果；从所述优化结果中选取各车身部件对应的部件厚度作为计算结果，通过遍历式对因子集中的部件进行选择，判断是否满足所有约束条件，在满足所有约束条件时，计算该部件厚度下对应的整车质量。

本实施例通过获取影响所述车辆结构刚度的若干车身部件作为车辆结构刚度因子集；获取影响所述车辆结构强度的若干车身部件作为车辆结构强度因子集；获取影响所述车辆噪声振动与声振粗糙度的若干车身部件作为车辆噪声振动与声振粗糙度因子集；获取影响所述车辆碰撞的若干车身部件作为车辆碰撞因子集；根据所述车辆结构刚度因子集、所述车辆结构强度因子集、所述车辆噪声振动与声振粗糙度因子集以及所述车辆碰撞因子集建立性能影响因子集，建立汽车完整的性能维度科目，进一步地准确保证了汽车轻量化设计过程中的合理性。

参照图6，图6为本发明汽车轻量化设计装置第一实施例的结构框图。

如图6所示，本发明实施例提出的汽车轻量化设计装置包括：

因子获取模块601，用于获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；

并集求集模块602，用于对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；

函数建立模块603，用于根据所述性能影响集建立变量函数；

函数赋值模块604，用于设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；

函数计算模块605，用于根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案。

本实施例通过获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；根据所述性能影响集建立变量函数；设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案，通过在约束性能边界值的情况下对函数进行计算，快速获取性能影响集中的各个部件的厚度值来确定汽车设计方案，解决了无法提高汽车轻量化设计速度的技术问题。

在一实施例中，因子获取模块601，还用于获取影响所述车辆结构刚度的若干车身部件作为车辆结构刚度因子集；获取影响所述车辆结构强度的若干车身部件作为车辆结构强度因子集；获取影响所述车辆噪声振动与声振粗糙度的若干车身部件作为车辆噪声振动与声振粗糙度因子集；获取影响所述车辆碰撞的若干车身部件作为车辆碰撞因子集；根据所述车辆结构刚度因子集、所述车辆结构强度因子集、所述车辆噪声振动与声振粗糙度因子集以及所述车辆碰撞因子集建立性能影响因子集。

在一实施例中，所述因子获取模块601，还用于根据所述性能影响集确定变量函数的自变量；以车身重量作为所述变量函数中的因变量；确定所述性能维度对应的约束条件；根据所述自变量、所述因变量以及所述约束条件建立变量函数。

在一实施例中，所述因子获取模块601，还用于根据所述性能维度中的所述车辆结构刚度确定第一约束条件；根据所述性能维度中的所述车辆结构强度确定第二约束条件；根据所述性能维度中的所述车辆噪声振动与声振粗糙度确定第三约束条件；根据所述性能维度中的所述车辆碰撞确定第四约束条件；根据所述第一约束条件、所述第二约束条件、所述第三约束条件以及所述第四约束条件建立各性能维度对应的约束条件。

在一实施例中，所述因子获取模块601，还用于将所述性能边界值代入到对应的性能维度的约束条件中，以获得待计算的总约束条件；根据所述目标最小车重所述变量函数的因变量进行赋值，获得目标因变量；根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果；根据所述计算结果确定车身重量的优化方案。

在一实施例中，所述因子获取模块601，还用于在所述计算结果不满足预设条件时，在所述总约束条件不变的情况下计算出当前最小车重以及所述当前最小车重对应的各车身部件的最优厚度；将所述当前最小车重以及所述各车身部件的最优厚度作为实际计算结果。

在一实施例中，所述因子获取模块601，还用于根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数中的自变量进行循环迭代优化，以获得优化结果；从所述优化结果中选取各车身部件对应的部件厚度作为计算结果。

本发明汽车轻量化设计装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。

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。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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)

1.一种车身重量优化方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；

对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；

根据所述性能影响集建立变量函数；

设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；

根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设定的多个车辆性能维度，包括：车辆结构刚度、车辆结构强度、车辆噪声振动与声振粗糙度以及车辆碰撞；

所述获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集的步骤，包括：

获取影响所述车辆结构刚度的若干车身部件作为车辆结构刚度因子集；

获取影响所述车辆结构强度的若干车身部件作为车辆结构强度因子集；

获取影响所述车辆噪声振动与声振粗糙度的若干车身部件作为车辆噪声振动与声振粗糙度因子集；

获取影响所述车辆碰撞的若干车身部件作为车辆碰撞因子集；

根据所述车辆结构刚度因子集、所述车辆结构强度因子集、所述车辆噪声振动与声振粗糙度因子集以及所述车辆碰撞因子集建立性能影响因子集。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能影响集建立变量函数的步骤，包括：

根据所述性能影响集确定变量函数的自变量；

以车身重量作为所述变量函数中的因变量；

确定所述性能维度对应的约束条件；

根据所述自变量、所述因变量以及所述约束条件建立变量函数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述性能维度对应的约束条件的步骤，包括：

根据所述性能维度中的所述车辆结构刚度确定第一约束条件；

根据所述性能维度中的所述车辆结构强度确定第二约束条件；

根据所述性能维度中的所述车辆噪声振动与声振粗糙度确定第三约束条件；

根据所述性能维度中的所述车辆碰撞确定第四约束条件；

根据所述第一约束条件、所述第二约束条件、所述第三约束条件以及所述第四约束条件建立各性能维度对应的约束条件。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案的步骤，包括：

将所述性能边界值代入到对应的性能维度的约束条件中，以获得待计算的总约束条件；

根据所述目标最小车重所述变量函数的因变量进行赋值，获得目标因变量；

根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果；

根据所述计算结果确定车身重量的优化方案。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果的步骤之后，还包括：

在所述计算结果不满足预设条件时，在所述总约束条件不变的情况下计算出当前最小车重以及所述当前最小车重对应的各车身部件的最优厚度；

将所述当前最小车重以及所述各车身部件的最优厚度作为实际计算结果。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数进行求解，以获得计算结果的步骤，包括：

根据所述待计算的总约束条件以及所述目标因变量对所述变量函数中的自变量进行循环迭代优化，以获得优化结果；

从所述优化结果中选取各车身部件对应的部件厚度作为计算结果。

8.一种汽车轻量化设计装置，其特征在于，所述汽车轻量化设计装置包括：

因子获取模块，用于获取预先设定的多个车辆性能维度对应的性能影响因子集，所述性能影响因子集中包含不同的车身部件；

并集求集模块，用于对获取到的性能影响因子集求并集，以获得性能影响集；

函数建立模块，用于根据所述性能影响集建立变量函数；

函数赋值模块，用于设置各性能维度对应的性能边界值，以及目标最小车重；

函数计算模块，用于根据所述性能边界值以及所述目标最小车重对所述变量函数进行计算，并根据计算结果确定车身重量优化方案。

9.一种汽车轻量化设计设备，其特征在于，所述设备包括：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汽车轻量化设计程序，所述汽车轻量化设计程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的汽车轻量化设计方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有汽车轻量化设计程序，所述汽车轻量化设计程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的汽车轻量化设计方法的步骤。

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