CN116502329A - 变速器壳体强度分析方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种变速器壳体强度分析方法、装置、电子设备及存储介质，属于汽车仿真技术领域。根据获取的仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过车机仿真模型进行行车模拟，获得针对变速器壳体的载荷参数。之后通过仿真分析软件，对获得的载荷参数进行分析，生成仿真分析结果。在仿真分析结果满足预设条件的情况下，对变速器壳体的原始设计参数进行调整，以使得变速器壳体满足设计要求。通过应用软件进行建模仿真与结果分析，极大缩短了针对变速器壳体组件耐久性测试的测试周期，同时省去了以实物进行测试的物料消耗，极大减少了车机研发环节对于变速器壳体组件的设计优化成本。

Description

变速器壳体强度分析方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及汽车仿真技术领域，具体涉及一种变速器壳体强度分析方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着经济发展与制造业的不断进步，民用汽车保有量也在不断增长。伴随民用车消费市场的多元化，汽车作为一种消费商品其可靠性与耐用性也越来越收到人们的关注。

相关技术中，在一种新型号的汽车投入量产进入销售阶段前，需要在研发环节确保其设计的可靠性与稳定性，并不断对各项结构件的设计参数进行优化调整。

但现有技术方案里，对于如变速器等汽车结构组件在研发过程中的优化改进，依赖于大量的真实耐久测试，测试周期过于长，同时伴随着消耗大量的人力物力。

发明内容

本发明实施例提供一种变速器壳体强度分析方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有方案中对变速器壳体组件的测试成本过高的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种变速器壳体强度分析方法，所述方法包括：

获取预设的仿真行车参数；

根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得针对所述变速器壳体的载荷参数；

通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果；

在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，对所述变速器壳体的原始设计参数进行调整，使得所述变速器壳体满足设计要求。

第二方面，本发明实施例提供了一种变速壳体强度分析装置，所述装置包括：

仿真参数获取模块，用于获取预设的仿真行车参数；

仿真模型生成模块，用于根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得针对所述变速器壳体的载荷参数；

仿真结果生成模块，用于通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果；

设计参数调整模块，用于在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，对所述变速器壳体的设计参数进行调整，使得所述变速器壳体满足设计要求。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现上述任一项所述方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行上述任一项所述方法。

在本发明实施例中，根据获取的仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过车机仿真模型进行行车模拟，获得针对变速器壳体的载荷参数。之后通过仿真分析软件，对获得的载荷参数进行分析，生成仿真分析结果。在仿真分析结果满足预设条件的情况下，对变速器壳体的原始设计参数进行调整，以使得变速器壳体满足设计要求。通过应用软件进行建模仿真与结果分析，极大缩短了对于变速器壳体耐久性测试的测试周期，同时省去了以实物进行测试的物料消耗，极大减少了车机研发环节对于变速器壳体组件的设计优化成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法的简要步骤实施流图；

图2是本发明实施例提供的一种变速器壳体悬置凸台仿真动态载荷谱的结果示意图；

图3是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法的详细实施步骤流图；

图4是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法的仿真分析流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种变速器结构分析流程图；

图6是本发明实施例提供的一种变速器结构优化流程示意图；

图7是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析装置的功能模块组成示意图；

图8是本发明实施例提供的一种电子设备的功能组件关系图；

图9是本发明实施例提供的另一种电子设备的功能组件关系图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1，图1是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法的简要实施步骤流图。如图1所示，所述方法的步骤包括：

步骤101：获取预设的仿真行车参数。

在本发明实施例中所提供的一种变速器壳体强度分析方法，基于建模仿真软件搭建汽车的车机仿真模型，其中具体包括例如车机的物理结构模型、车机的交互操作系统、以及具有能够主动发出控制信号的驾驶员模型等，使得构建的车机仿真模型在各方面都能够最大限度还原真实车机在行驶过程中所需的所有功能性结构件及相关动作变量。

首先，需要获取在单次模拟仿真过程中，需要针对目标车机搭建对象所定义的仿真行车参数。依照不同的搭建需求，首先获取针对车辆的物理模型所需的车辆形体几何参数，例如：车身的纵向长度、横向宽度、车顶高度、轮胎几何尺寸等。其次还包括一些功能性组件的仿真参数，如：变速器、发动机、、控制电机等。

根据预设的仿真行车参数构建车机仿真模型，能够以量化方式尽可能还原需要进行建模的任意汽车原型。还能够适应性的对不同车机仿真模型中各组件、参数进行及时变更，以适应不同仿真场景下的模拟需求。且针对需要专注于仿真模型中的某单个组件进行仿真测试时，能够精确地控制其他仿真变量，得到精确地仿真结果。

步骤102：根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得针对所述变速器壳体的载荷参数。

在获取到仿真行车参数后，通过仿真建模软件构建车机仿真模型并进行行车模拟。在本发明实施例中，行车模拟具体用于复刻在真实环境下，车辆在路面上的行驶过程。通过该仿真模型。可获得在不同驾驶模式下车机的多种参数，包括但不限于：油门开度、刹车幅度、路面形貌等动态驾驶工况下对悬置安装位置产生的瞬时冲击载荷等。

本发明实施例所提供的一种变速器壳体强度分析方法，其具体的对象为车辆变速器壳体悬置凸台结构的强度仿真分析，因此需要获取的结果对象为在行车模拟过程中，针对变速器悬置凸台强度分析的瞬时冲击载荷及动态载荷谱。值得说明的是，动态载荷谱用于表征变速器壳体在仿真过程中，短时间内受到的外来作用力的变化值。

参照图2，图2是本发明实施例提供的一种变速器壳体悬置凸台仿真动态载荷谱的结果示意图。如图2所示，其中记录了变速器壳体悬置凸台在3个不同方向上的动态载荷变化。图表的横轴为时间轴，标注单位为秒(S)，纵轴为发动机重心绝对重力加速度值，单位为米/秒/秒(或可写为m/s²)。根据拟定的3个不同方向上的载荷变化，能够更加细致且准确地分析出在行车模拟过程中，变速器在运作时壳体收到的外来作用力变化，进而对其结构强度等特性进行分析。

步骤103：通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果。

在本发明实施例中，首先采用1维模型快速搭建车机仿真模型，考虑动力总成、悬置、悬架、车身等相关数据，将整车仿真出的动力总成不同姿态在悬置位置产生的瞬时冲击载荷。在获得针对变速器悬置凸台侧在模拟行车过程中的冲击载荷之后，利用相关仿真参数分析软件对记录的动态载荷值进行分析。

具体地，将一维整车系统仿真提取的动态载荷谱，导入有限元分析模型，进行仿真分析，并根据分析结果判断模拟的变速器壳体结构件是否满足设计要求。

步骤104：在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，对所述变速器壳体的原始设计参数进行调整，使得所述变速器壳体满足设计要求。

承接步骤103，在获得的仿真分析结果中，如果判定当前构建的车机仿真模型里，变速器壳体的设计不满足预想的设计要求，则表明仿真分析结果满足预设条件，需要在此基础之上对变速器的壳体设计进行调整优化，要优化悬置凸台的应力，及刚度等可靠性参数，使其能够满足作为车机功能性构件的设计要求。

需要说明的是，在本发明实施例所提供的一种变速器壳体强度分析方法中，为保证最终对变速器壳体设计的调整优化结果的可靠性，在仿真分析→调整优化环节特意引入了循环反馈机制。即在每一次调整并获得优化结果之后，再次进行建模仿真与仿真结果分析，查看分析结果是否满足设计要求，满足要求，仿真工作结束。相对的，如果不满足，则再次提取变速器侧悬置位受力，进行仿真分析，直到结构满足设计要求。

综上所述，本发明实施例所提供的一种变速器壳体强度分析方法，根据获取的仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过车机仿真模型进行行车模拟，获得针对变速器壳体的载荷参数。之后通过仿真分析软件，对获得的载荷参数进行分析，生成仿真分析结果。在仿真分析结果满足预设条件的情况下，对变速器壳体的原始设计参数进行调整，以使得变速器壳体满足设计要求。通过应用软件进行建模仿真与结果分析，极大缩短了对于变速器壳体耐久性测试的测试周期，同时省去了以实物进行测试的物料消耗，极大减少了车机研发环节对于变速器壳体组件的设计优化成本。

参照图3，图3是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法的详细实施步骤流图。如图3所示，所述方法的步骤包括：

步骤201：获取预设的仿真行车参数。

本步骤具体可参照上述步骤101，本实施例此处不再赘述。

步骤202：根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得针对所述变速器壳体的载荷参数。

本步骤具体可参照上述步骤102，本实施例此处不再赘述。

可选的，在一种实施例中，所述步骤202具体可以包括：

子步骤2021：依照所述仿真行车参数，通过系统模型仿真软件构建车机控制系统模型。

在本发明实施例中，对于车机的控制系统模型，运用Simulink(一个模块图环境，用于多域仿真以及基于模型的设计，可提供图形编辑器、可自定义的模块库以及求解器，能够进行动态系统建模和仿真)进行建模。

具体地，参照图4。图4是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法的仿真分析流程示意图。如图4所示，车机模型中的悬置载荷仿真模型具体包括驾驶员模型S1、控制系统S2以及整车物理模型S3。

在一种可选实施例中，所述车机控制系统模型包括：车辆控制器模型、变速器控制器模型、发动机控制器模型、电机控制器模型中的一种或多种。

继续参照图4，控制系统S2由多个子功能模块所构成。具体包括：整车控制模型S21(VCU,Vehicle control unit即上述车辆控制模型)、变速器控制模型S22(TCU,Transmission Control Unit)、发动机控制模型S23(ECU,Engine Control Unit)、电机控制模型S24(MCU,Motor Control Unit)。

子步骤2022：依照所述仿真行车参数，通过功能模型仿真软件构建车辆物理模型与驾驶员模型。

在本发明实施例中，对于车机的整车物理模型与驾驶员模型，运用Amesim(一种工程系统高级建模和仿真平台，具有如稳态仿真、动态仿真、批处理仿真、间断连续仿真等多种仿真方式，能够提高系统的稳定性和保证仿真结果的精度)进行基于一维建模的系统仿真分析方法。

在一种可选实施例中，所述车辆物理模型包括：发动机模块、动力总成模块，变速器模块、传动轴模块、车身及底盘模块、轮胎模块、地面模块中的一种或多种。

继续参照图4，整车物理模型S3由多个子功能模块所构成。具体包括：

发动机模块S31用于建立发动机物理模型，包含曲轴连杆、点火机构、燃烧缸等部件；

动力总成模块S32：基于研发进度收集动力总成模块设计参数，包括质心坐标位置、重量、坐标系、悬置安装位置、安装角度、悬置刚度等参数；

变速器模块S33包含齿轮，轴系刚度惯量、齿数、离合器、液力变矩器、液压系统模块、电机逆变器、电池等部件；

电机及电池模块S34；

传动轴模块S35包含变速器至轮端的驱动轴；

车身、地盘和轮胎模块S36：基于整车平台研发收集整车参数，包括整车车重、前后轮距、原点位置坐标、悬架系统的悬架质量、悬架弹簧刚度、阻尼、动静扰度、轮胎等仿真需求数据，基于轮胎的质量、惯量、滚动阻力系数、直径、刚度等仿真需求数据。

整车耐久试验路面数据S37：基于现行整车综合性耐久试验道路的实测路况建立的路面形貌参数数据。

子步骤2023：将所述车机控制系统模型、所述车辆物理模型以及所述驾驶员模型进行整合，获得所述车机仿真模型。

将子步骤2021与子步骤2022中的车机控制系统模型、车辆物理模型以及所述驾驶员模型进行整合后，即可获得具备完整行车功能模拟的车技仿真模型，该模型可计算不同驾驶模式、油门开度、刹车幅度、路面形貌等动态驾驶工况下对悬置安装位置产生的瞬时冲击载。

步骤203：通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果。

本步骤具体可参照上述步骤103，本实施例此处不再赘述。参照图5，图5是本发明实施例提供的一种变速器结构分析流程图。如图5所示，该流程具体包括：将变速器总成的有限元网络划分结果、螺栓型号及打紧力矩、行车仿真结果中获得的变速器侧悬置凸台动态载荷谱、以及调试分析边界约束条件作为仿真分析结果的输入，经仿真分析软件内的有限元模型进行计算，输出得到结构分析结果，并用于判定。

可选的，在一种实施例中，所述步骤203具体可以包括：

子步骤2031：根据所述瞬时冲击载荷与所述动态载荷谱，确定所述变速器壳体的结构强度与结构刚性。

本发明实施例在行车模拟技术后，获得的基于变速器壳体悬置凸台动态载荷谱后，基于一维建模的系统仿真分析方法，将继续使用仿真分析软件Amesim进行仿真结果分析。

参照说明书附图2与图3步骤框S5所示内容，将例如附图2中变速器侧悬置凸台动态载荷谱进行提取后，将提出的变速器悬置凸台强度分析的瞬时冲击载荷及动态载荷谱导入有限元分析模型中。生成并输出变速器悬置凸台仿真分析结果，其中包括结构强度、结构刚性等用于判定变速器可靠性的分析结果。

步骤204：在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数。

在获得的仿真分析结果满足预设条件的情况下，需要对变速器构件的设计参数进行调整优化。具体地，根据获得的仿真分析结果与以构建的车机仿真模型中的变速器仿真模型，来确定其模型的新目标射击参数。

可选的，在一种实施例中，所述步骤204具体可以包括：

子步骤2041：在所述结构强度大于或等于第一强度阈值，且所述结构刚性大于或等于第一刚性阈值的情况下，通过所述仿真参数分析模型确定所述仿真分析结果为结构强度和结构刚性符合设计要求。

根据仿真分析结果判定变速器壳体是否满足设计要求，在本发明实施例中主要依靠变速器壳体的结构强度与结构刚性作为判定参数。例如：对于变速器悬置凸台壳体的部分结构，其预设的第一强度阈值为100兆帕，即每平方毫米能够承受100牛顿的力，σ＝100N/mm²。在仿真分析结果中，现有车机模型中的变速器悬置凸台壳体强度值大于或等于该阈值，则认为其结构强度符合设计要求。

同理，针对结构刚性(或称结构刚度)，其预设的第一刚度阈值为70000牛顿每毫米(ρ＝70000N/mm)，即刚体在每发生1毫米形的情况下，至少需要能够承受70000牛顿的力。在仿真分析结果中，现有车机模型中的变速器悬置凸台壳体刚度值大于或等于该阈值，则认为其结构刚性符合设计要求。在本发明实施例中，认为当且仅当变速器悬置凸台壳体强度的结构强度与结构刚性均满足其设计要求的情况下，即可认为该构件符合设计要求。

子步骤2042：在所述结构强度小于第一强度阈值，或所述结构刚性小于第一刚性阈值的情况下，通过所述仿真参数分析模型确定所述仿真分析结果为结构强度或结构刚性不符合设计要求。

参照上述步骤2041，在仿真分析结果中，对于变速器悬置凸台壳体的结构强度与结构刚性参数，在有任意一项的仿真分析值小于预设阈值的情况下，则认为该构件不符合设计要求，进而需要进行后续的调整优化。

子步骤2043：在所述仿真分析结果为结构强度或结构刚性不符合设计要求的情况下，确定所述仿真分析结果满足所述预设条件；在所述仿真分析结果为结构强度和结构刚性符合设计要求的情况下，确定所述仿真分析结果不满足所述预设条件。

参照上述子步骤2041与子步骤2042，对于需要进行设计参数优化调整的判定，在本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法中，认为结构强度或结构刚性不符合设计要求的情况下，即需要进行调整优化。确定仿真分析结果满足所述预设条件；在仿真分析结果为结构强度和结构刚性符合设计要求的情况下，确定仿真分析结果不满足所述预设条件，进而无需再进行调整优化。

子步骤2044：在所述仿真分析结果中，确定所述变速器壳体不满足设计要求的情况下，根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数。

承接子步骤2043，在仿真分析结果中，确定所述变速器壳体不满足设计要求的情况下，根据本次行车模拟的仿真分析结果与已构建的变速器仿真模型，重新生成该件的目标设计参数，主要优化悬置凸台所能承受的外来作用力阈值上限，提升结构强度、刚度等可靠性参数，使其满足设计要求。

可选的，在一种实施例中，所述子步骤2044具体可以包括：

子步骤20441：获取变速器的三维建模模型。

对于变速器壳体悬置凸台的设计参数优化，首先需要获取其在车技仿真模型中的三维模型，并在此基础之上进行设计参数的调整。参照图6，图6是本发明实施例提供的一种变速器结构优化流程示意图。在进行优化计算之前，需要根据调整需求，选取出变速器悬置凸台三维模型中需要优化的目标区域。

子步骤20442：在所述三维建模模型中，对变速器壳体的结构区域进行划分。

因为变速器工业设计的特殊性，其结构形状并非为完全规则的，在划定结构区域前需要有效的手段对其表面进行量化处理。在获取三维模型后，在所述三维模型表面建立区域网格，并根据一定的几何拓扑特征，将封闭的网格多面体依据其表面几何、拓扑特征、分解为一定数目、各自具有简单形状意义的、且相互连通的子网格单元。

经过区域网格进行划分后，将原有的构件模型表面整体细分为一定数量的微小子网格单元，如此在设计人员对整个模型中的部分结构区域进行设计参数调整时，能够更加精确的选取目标区域的具体范围及在模型表面所处的具体位置。

子步骤20443：根据所述仿真分析结果，确定所述结构区域中，需要对原始设计参数进行调整的目标区域。

继续参照图7，经过网格划分后，即可通过标定网格区域，在三维网格模型上选取对应的子网格单元S38，并拼凑后共同组成需要对原始设计参数进行调整的目标区域。

子步骤20444：获取针对变速器仿真模型进行原始设计参数调整的边界约束条件。

模型的建立亦需要约束条件以保证其设计的合理性，例如：某处几何边缘的尺寸需要大于一定阈值范围，但不能无限制的将其扩展，需要设置尺寸的上限，使得重新设计的模型整体部分结构相对和谐，且不破坏构件的完整性。

子步骤20445：根据所述目标区域、所述仿真分析结果、所述边界约束条件，共同确定调整后的目标设计参数。

参照图6，确定变速器悬置凸台优化区域与非优化区域后，将本次优化调整前最后一次行车仿真获得的动态载荷谱、对于模型设计参数的边界约束条件、以及用于固定所述变速器壳体的螺栓型号与打紧力矩共同作为计算输入，通过Amesim进行计算。

具体地，继续参照图6。计算过程包括多个并行处理步骤：建立响应、设置约束、以及设置目标。其中，建立响应为在Amesim计算环境中发起计算任务请求，紧接着根据上述计算输入设置计算约束条件以及计算结果目标。最终以优化结果作为输出目标。

步骤205：根据所述目标设计参数再次进行行车模拟与仿真分析，获得更新的仿真分析结果。

为确保更新后的设计参数能够满足设计需求，需要重新对优化后的变速器壳体悬置凸台再次进行行车仿真测试，以获得更新后的仿真分析结果，并再次行判断以确定是否需要再进行进一步优化。

可选的，在一种实施例中，所述子步骤205具体可以包括：

子步骤20511：根据所述目标设计参数调整所述车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得更新的载荷参数。

参照上述步骤202所述内容，以更新后的目标设计参数重新构建变速器壳体悬置凸台模型，替换原变速器壳体悬置凸台模型进行行车模拟，获得更新后的载荷参数，即动态载荷谱。

子步骤20512：通过仿真分析软件，对更新的载荷参数进行分析，获得更新的仿真分析结果。

该步骤具体可参照上述步骤203，本实施例此处不再赘述。

步骤206：在确定更新的仿真分析结果满足预设条件的情况下，通过所述目标设计参数替换所述原始设计参数，完成调整。

对于更新设计参数后构建的变速器壳体悬置凸台仿真模型，在确定其更新后的仿真结果满足预设条件的情况下，即可认为调整完成。随即实用更新后的设计参数完全替代原始设计参数，完成设计优化。

步骤207：在确定更新的仿真分析结果不满足预设条件的情况下，重新进入根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数的步骤。

参照图4中步骤框S9所示内容，在更新后的仿真输出结果不满足设计要求的情况下，返回至步骤框S8对于变速器模型中风险位置的结构优化。并继续进行模型加载与调试，即重新进入如步骤204所述的根据仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数的步骤。

综上所述，本发明实施例所提供的一种变速器壳体强度分析方法，根据获取的仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过车机仿真模型进行行车模拟，获得针对变速器壳体的载荷参数。之后通过仿真分析软件，对获得的载荷参数进行分析，生成仿真分析结果。在仿真分析结果满足预设条件的情况下，对变速器壳体的原始设计参数进行调整，以使得变速器壳体满足设计要求。通过应用软件进行建模仿真与结果分析，极大缩短了对于变速器壳体耐久性测试的测试周期，同时省去了以实物进行测试的物料消耗，极大减少了车机研发环节对于变速器壳体组件的设计优化成本。

参照图7，图7是本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析装置的功能模块组成示意图。如图7所示，所述装置300包括：

仿真参数获取模块301，用于获取预设的仿真行车参数；

仿真模型生成模块302，用于根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得针对所述变速器壳体的载荷参数；

仿真结果生成模块303，用于通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果；

设计参数调整模块304，用于在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，对所述变速器壳体的设计参数进行调整，使得所述变速器壳体满足设计要求。

可选的，所述仿真结果生成模块303还包括：

结构参数确定子模块，用于根据所述瞬时冲击载荷与所述动态载荷谱，确定所述变速器壳体的结构强度与结构刚性；

设计要求确定子模块，用于在所述结构强度大于或等于第一强度阈值，且所述结构刚性大于或等于第一刚性阈值的情况下，通过所述仿真参数分析模型确定所述仿真分析结果为结构强度和结构刚性符合设计要求；在所述结构强度小于第一强度阈值，或所述结构刚性小于第一刚性阈值的情况下，通过所述仿真参数分析模型确定所述仿真分析结果为结构强度或结构刚性不符合设计要求。

可选的，所述设计要求确定子模块还包括：

设计要求确定单元，用于在所述仿真分析结果为结构强度或结构刚性不符合设计要求的情况下，确定所述仿真分析结果满足所述预设条件；在所述仿真分析结果为结构强度和结构刚性符合设计要求的情况下，确定所述仿真分析结果不满足所述预设条件。

可选的，所述仿真模型生成模块302还包括：

控制系统模型构建子模块，用于依照所述仿真行车参数，通过系统模型仿真软件构建车机控制系统模型；

物理模型与驾驶员模型构建子模块，用于依照所述仿真行车参数，通过功能模型仿真软件构建车辆物理模型与驾驶员模型；

车机模型整合子模块，用于将所述车机控制系统模型、所述车辆物理模型以及所述驾驶员模型进行整合，获得所述车机仿真模型。

可选的，所述设计参数调整模块304还包括：

目标设计参数计算子模块，用于在所述仿真分析结果中，确定所述变速器壳体不满足设计要求的情况下，根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数；

更新仿真结果生成子模块，用于根据所述目标设计参数再次进行行车模拟与仿真分析，获得更新的仿真分析结果；

设计参数替换子模块，用于在确定更新的仿真分析结果满足预设条件的情况下，通过所述目标设计参数替换所述原始设计参数，完成调整；

更新涉及参数反馈验证子模块，用于在确定更新的仿真分析结果不满足预设条件的情况下，重新进入根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数的步骤。

可选的，所述目标设计参数计算子模块还包括：

三维模型获取单元，用于获取变速器的三维建模模型；

结构区域划分单元，用于在所述三维建模模型中，对变速器壳体的结构区域进行划分；

目标区域确定单元，用于根据所述仿真分析结果，确定所述结构区域中，需要对原始设计参数进行调整的目标区域；

约束条件获取单元，用于获取针对变速器仿真模型进行原始设计参数调整的边界约束条件；

目标设计参数生成单元，用于根据所述目标区域、所述仿真分析结果、所述边界约束条件，共同确定调整后的目标设计参数。

可选的，所述更新仿真结果生成子模块还包括：

更新载荷参数获取模块，用于根据所述目标设计参数调整所述车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得更新的载荷参数；

更新仿真分析结果获取模块，用于通过仿真分析软件，对更新的载荷参数进行分析，获得更新的仿真分析结果。

综上所述，本发明实施例所提供的一种变速器壳体强度分析装置，根据获取的仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过车机仿真模型进行行车模拟，获得针对变速器壳体的载荷参数。之后通过仿真分析软件，对获得的载荷参数进行分析，生成仿真分析结果。在仿真分析结果满足预设条件的情况下，对变速器壳体的原始设计参数进行调整，以使得变速器壳体满足设计要求。通过应用软件进行建模仿真与结果分析，极大缩短了对于变速器壳体耐久性测试的测试周期，同时省去了以实物进行测试的物料消耗，极大减少了车机研发环节对于变速器壳体组件的设计优化成本。

图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备600的框图。例如，电子设备600可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图8，电子设备600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电源组件606，多媒体组件608，音频组件610，输入/输出(I/O)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。

处理组件602通常控制电子设备600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如，处理组件602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。

存储器604用于存储各种类型的数据以支持在电子设备600的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备600上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，多媒体等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件606为电子设备600的各种组件提供电力。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备600生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件608包括在所述电子设备600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的分界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备600处于操作模式，如拍摄模式或多媒体模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件610用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件610包括一个麦克风(MIC)，当电子设备600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为电子设备600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到电子设备600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备600的显示器和小键盘，传感器组件614还可以检测电子设备600或电子设备600一个组件的位置改变，用户与电子设备600接触的存在或不存在，电子设备600方位或加速/减速和电子设备600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件616用于便于电子设备600和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备600可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，运营商网络(如2G、3G、4G或5G)，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件616还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于实现本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器604，上述指令可由电子设备600的处理器620执行以完成上述方法。例如，所述非临时性存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

图9是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。例如，电子设备700可以被提供为一服务器。参照图9，电子设备700包括处理组件722，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器732所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件722的执行的指令，例如应用程序。存储器732中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件722被配置为执行指令，以执行本发明实施例提供的一种变速器壳体强度分析方法。

电子设备700还可以包括一个电源组件726被配置为执行电子设备700的电源管理，一个有线或无线网络接口750被配置为将电子设备700连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口758。电子设备700可以操作基于存储在存储器732的操作系统，例如WindowsServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种变速器壳体强度分析方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预设的仿真行车参数；

根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得针对所述变速器壳体的载荷参数；

通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果；

在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，对所述变速器壳体的原始设计参数进行调整，使得所述变速器壳体满足设计要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载荷参数包括：瞬时冲击载荷与动态载荷谱；其中，所述动态载荷谱用于表征变速器壳体在仿真过程中，短时间内受到的外来作用力的变化值；

所述通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果，包括：

根据所述瞬时冲击载荷与所述动态载荷谱，确定所述变速器壳体的结构强度与结构刚性；

在所述结构强度大于或等于第一强度阈值，且所述结构刚性大于或等于第一刚性阈值的情况下，通过所述仿真参数分析模型确定所述仿真分析结果为结构强度和结构刚性符合设计要求；

在所述结构强度小于第一强度阈值，或所述结构刚性小于第一刚性阈值的情况下，通过所述仿真参数分析模型确定所述仿真分析结果为结构强度或结构刚性不符合设计要求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述仿真分析结果为结构强度或结构刚性不符合设计要求的情况下，确定所述仿真分析结果满足所述预设条件；

在所述仿真分析结果为结构强度和结构刚性符合设计要求的情况下，确定所述仿真分析结果不满足所述预设条件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，包括：

依照所述仿真行车参数，通过系统模型仿真软件构建车机控制系统模型；

依照所述仿真行车参数，通过功能模型仿真软件构建车辆物理模型与驾驶员模型；

将所述车机控制系统模型、所述车辆物理模型以及所述驾驶员模型进行整合，获得所述车机仿真模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车机控制系统模型包括：车辆控制器模型、变速器控制器模型、发动机控制器模型、电机控制器模型中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述车辆物理模型包括：发动机模块、动力总成模块，变速器模块、传动轴模块、车身及底盘模块、轮胎模块、地面模块中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，对所述变速器壳体的原始设计参数进行调整，使得所述变速器壳体满足设计要求，包括：

在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数；

根据所述目标设计参数再次进行行车模拟与仿真分析，获得更新的仿真分析结果；

在确定更新的仿真分析结果满足预设条件的情况下，通过所述目标设计参数替换所述原始设计参数，完成调整；

在确定更新的仿真分析结果不满足预设条件的情况下，重新进入根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述仿真分析结果与变速器仿真模型，确定变速器的目标设计参数，包括：

获取变速器的三维建模模型；

在所述三维建模模型中，对变速器壳体的结构区域进行划分；

根据所述仿真分析结果，确定所述结构区域中，需要对原始设计参数进行调整的目标区域；

获取针对变速器仿真模型进行原始设计参数调整的边界约束条件；

根据所述目标区域、所述仿真分析结果、所述边界约束条件，共同确定调整后的目标设计参数。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标设计参数再次进行行车模拟与仿真分析，获得更新的仿真分析结果，包括：

根据所述目标设计参数调整所述车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得更新的载荷参数；

通过仿真分析软件，对更新的载荷参数进行分析，获得更新的仿真分析结果。

10.一种变速壳体强度分析装置，其特征在于，所述装置包括：

仿真参数获取模块，用于获取预设的仿真行车参数；

仿真模型生成模块，用于根据所述仿真行车参数构建车机仿真模型，并通过所述车机仿真模型进行行车模拟，获得针对所述变速器壳体的载荷参数；

仿真结果生成模块，用于通过仿真分析软件，选择与所述载荷参数相匹配的仿真参数分析模型对所述载荷参数进行分析，获得仿真分析结果；

设计参数调整模块，用于在所述仿真分析结果满足预设条件的情况下，对所述变速器壳体的设计参数进行调整，使得所述变速器壳体满足设计要求。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。

12.一种存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。