CN117150970B - 白车身变形仿真分析方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种白车身变形仿真分析方法、装置、电子设备及存储介质，涉及车辆制造技术领域。该方法包括：获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，分区流速信息为电泳槽内部空间区域的特定分区对应的仿真电泳液流速信息；获取目标白车身在电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；基于分区流速信息和对应关系，获取目标白车身在仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息；从目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，目标白车身包括待分析部件；对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果。本申请提供的技术方案能够提升白车身涂装仿真的精准性，提升涂装仿真效果。

Description

白车身变形仿真分析方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，具体涉及一种白车身变形仿真分析方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

汽车涂装工艺是整车制造过程不可或缺的环节。车身在经过良好的涂装工艺后，可大大增强车身钣金的防腐性能，从而提升车身的耐久寿命。涂装工艺包括电泳工序，白车身电泳过程中通常采用翻转浸没（Rotation dip，RO-DIP）技术，翻转浸没指的是车身360°翻转浸没在涂装前处理和电泳槽中前进的一种输送方式。但是焊接后白车身在涂装前处理电泳工序，使用RO-DIP输送形式过线过程中，在电泳液中受到自身重力、电泳液冲击力、输送装置对其产生的拉拽力等影响，可能导致车身部件变形，进而造成开闭件间隙面差不合格、减震膨胀胶脱开等质量问题。

目前，通常采用计算车身与电泳液特定角度，通过该特定角度对车身受力进行仿真，从而验证车身形变情况以及改善机盖内外板减震膨胀胶脱开等问题。此外，还可以采用将车身受力问题简化为数学线性问题，对车身受力进行仿真验证。但是，通过计算特定角度或者线性算法的方式，车身受力仿真效果精准性均较低，仿真效果较差，一旦问题发生则需要进行多次验证、设变，花费大量人力成本，无法更好的为白车身实际涂装过程提供可靠参考。

发明内容

基于上述现有技术的缺陷和不足，本申请提出一种白车身变形仿真分析方法、装置、电子设备及存储介质，能够提升白车身涂装仿真的精准性，提升涂装仿真效果。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种白车身变形仿真分析方法，获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，其中，所述分区流速信息为所述电泳槽内部空间区域的特定分区对应的仿真电泳液流速信息；获取所述目标白车身在所述电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；基于所述分区流速信息和所述对应关系，获取所述目标白车身在所述仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，所述翻转角度与所述目标白车身在所述仿真行进过程中的所述车身姿态相关；从所述目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在所述仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，所述目标白车身包括所述待分析部件；对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果。

根据第一方面提供的白车身变形仿真分析方法，所述获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，包括：获取所述电泳槽的空间结构信息，构建所述电泳槽的三维空间模型；将所述三维空间模型和所述电泳液的特性信息输入预设的流体软件，获得所述流体软件输出的所述电泳液在所述电泳槽中的流速信息，其中，所述流体软件用于计算流体流速；获取实际作业环境中所述电泳液的实际流动方向；基于所述实际流动方向和所述流速信息，将所述电泳槽内部空间区域划分为至少一个所述特定分区；获取每一个所述特定分区分别对应的所述分区流速信息。

根据第一方面提供的白车身变形仿真分析方法，所述获取所述目标白车身在所述电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系，包括：获取所述目标白车身的车身三维数据；获取所述目标白车身在所述仿真行进过程中的行进速度信息，其中，所述行进速度信息包括所述目标白车身的平动速度和转动速度；基于所述车身三维数据和所述行进速度信息，计算所述目标白车身在所述仿真行进过程中所述车身姿态与时间的所述对应关系。

根据第一方面提供的白车身变形仿真分析方法，所述对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果，包括：将所述待分析部件对应的所述仿真拖拽力，映射到所述待分析部件的结构有限元模型中；获取所述待分析部件的相关属性信息，其中，所述相关属性信息为所述待分析部件基于网格的部件属性信息，所述网格基于所述结构有限元模型进行划分；基于映射完成的所述结构有限元模型和所述相关属性信息，对所述待分析部件在所述仿真行进过程中施加所述仿真拖拽力，获得所述待分析部件的所述变形仿真结果。

根据第一方面提供的白车身变形仿真分析方法，所述基于所述实际流动方向和所述流速信息，将所述电泳槽内部空间区域划分为至少一个所述特定分区，包括：基于所述电泳液在水平方向的所述实际流动方向和水平方向的所述流速信息，将所述电泳槽内部空间在水平方向进行划分，获得至少两个所述特定分区；其中，任意一个所述特定分区内所述电泳液在水平方向的流动方向一致，任意两个所述特定分区内的所述流速信息不同。

根据第一方面提供的白车身变形仿真分析方法，所述实际流动方向包括电泳液在所述电泳槽内部空间中循环流动方向；基于所述循环流动方向划分得到的各个所述特定分区中，存在两个所述特定分区中的所述电泳液流速方向基于水平方向相反。

根据第一方面提供的白车身变形仿真分析方法，所述对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果之后，还包括：获取预设的所述待分析部件的变形基准信息；比较所述变形仿真结果和所述变形基准信息，获取所述待分析部件的变形程度信息。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种白车身变形仿真分析装置，包括：流速获取模块，用于获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，其中，所述分区流速信息为所述电泳槽内部空间区域的特定分区对应的仿真电泳液流速信息；姿态获取模块，用于获取所述目标白车身在所述电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；受力获取模块，用于基于所述分区流速信息和所述对应关系，获取所述目标白车身在所述仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，所述翻转角度与所述目标白车身在所述仿真行进过程中的所述车身姿态相关；受力提取模块，用于从所述目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在所述仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，所述目标白车身包括所述待分析部件；变形分析模块，用于对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器；所述存储器与所述处理器连接，用于存储程序；所述处理器用于通过运行所述存储器中的程序，实现如第一方面所述的测试方法。

根据本申请实施例的第四方面，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，实现如第一方面所述的测试方法。

在本申请实施例中，获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，其中，分区流速信息为电泳槽内部空间区域的特定分区对应的仿真电泳液流速信息；获取目标白车身在电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；基于分区流速信息和对应关系，获取目标白车身在仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，翻转角度与目标白车身在仿真行进过程中的车身姿态相关；从目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，目标白车身包括待分析部件；对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果。该过程中，通过分区流速信息以及车身姿态与时间的对应关系，能够更好的模拟电泳槽中电泳液的实际流动情况，从而使待分析部件在仿真中添加的仿真拖拽力，更加贴近实际生产中待分析部件所受的拖拽力，进而提升变形仿真结果的精准性，可以为待分析部件的实际生产过程提供更可靠且更具有指导意义的参考，避免多次仿真验证导致的资源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种白车身变形仿真分析方法的流程示意图。

图2为本申请实施例提供的顺流式电泳槽示意图。

图3为本申请实施例提供的流速分区状态下车身姿态图。

图4为本申请实施例提供的机盖间隙面差测点示意图。

图5为本申请实施例提供的一种白车身变形仿真分析装置的框图。

图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

申请概述

首先，对车身涂装过程中的电泳工序进行简单的介绍。

市场上大部分车辆车身采用的材料是钢材，钢质车身在经过良好的涂装工艺后，可大大增强车身钣金的防腐性能，从而提升车身的耐久寿命。车身在经过涂装工艺后表面会依次附着底漆-中涂漆-色漆-清漆四层部分，车身在进行涂装工艺过程中首先进行的是底漆附着，即电泳工序，在这一环节中车身固定在涂装夹具上，缓慢浸入到电泳池内直至完全浸没，再缓慢从电泳池中移出，在整个进池-出池过程中基于电荷异性相吸作用实现底漆与车身的附着。车身在跟随涂装夹具穿过电泳槽时，可以采用翻转浸没的方式，即车身360°翻转式轨迹(车身在电泳池内360°翻转一周完成进池-出池)，翻转式电泳工艺可以让电泳液更好的接触车身各个表面，更好的保证电泳质量，使底漆附着更加均匀。

焊接后的白车身在涂装前处理电泳工序，使用RO-DIP输送形式过线过程中，在电泳液中受到自身重力、槽液冲击力以及输送装置对其产生的拉拽力等影响，极易出现开闭件间隙面差不合格、减震膨胀胶脱开等质量问题，而目前针对车身过涂装RO-DIP翻转线进行分析的方法，精准性较低，对实际生产过程难以提供准确的指导性信息，一旦问题发生则需要进行多次验证、设变，花费大量人力成本。

具体的，现有技术中可以通过构建可变角度方向的重力外载荷，再利用Abaqus进行受力强度分析，其中，Abaqus是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。重力外载荷要求沿着空间中X轴和Z轴设置相同重力加速度场，X轴方向加速度值及Z轴方向加速度值，构建了重力外载荷计算公式如下：

其中，为重力外载荷，/>为X轴重力加速度，/>为Z轴重力加速度，/>为车身涂装仿真模型相对重力外载荷的角度。

由于永远等于1，则/>或者/>，此时将复杂的前处理电泳问题简化为数学线性问题。

但是这种方式难以贴合车身实际受力情况，仿真准确性较低。

现有技术中另一种方式，通过将机盖所在平面调整至与电泳液流动方向垂直且指定电泳液流动方向与车身前进方向一致，基于此90°状态下使用Abaqus软件进行仿真验证，通过验证结果主要是改善机盖内外板减震膨胀胶脱开问题；而实际涂装前处理电泳槽中电泳液流动非简单定向的层流状态，且不同层次喷嘴喷射槽液方向不同，仅考察部件与流动方向垂直的状态选取合理性不足，无法准确找到车身受力塑性变形位置，从而导致实用性较差。

上述两种仿真方式对车身部件在涂装RO-DIP翻转（电泳过程）中产生的变形分析准确性均不足。

示例性方法

针对涂装过程中电泳工序仿真精准性不足的问题，本申请提供一种白车身变形仿真分析方法，下面进行详细的介绍。

一个实施例中，如图1所示，白车身变形仿真分析方法实现的流程步骤如下：

步骤101，获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，其中，分区流速信息为电泳槽内部空间区域的特定分区对应的仿真电泳液流速信息。

本实施例中，车身浸没在电泳液中的受力情况，跟电泳液的流速具有强关联关系。具体的，根据不可压缩流体的N-S方程，对电泳液流动速度以及车身所受压强进行评估，N-S方程如下：

上式中，ρ表示流体密度；p表示压力；u是流体在t时刻任意一点的速度分量；g表示重力加速度；v是常数，表示动力粘性系数。结合本申请，这里的流体指的是电泳液。

从另一个方面来说，借鉴空气阻力计算方法，将电泳液和空气进行类比，根据如下公式：

上式中，F表示空气阻力，ρ表示密度；v表示速度；s表示垂直方向横截面积，C表示阻力系数。

通过上述可知，将电泳液与空气进行类比，车身在电泳液中行进时，电泳液的流速对车身各个部位受力的影响较大，因此，电泳液流速信息的准确性是极关键的，是后续涂装过程中电泳工序仿真的重要基础。

本实施例中，电泳过程中，电泳液在电泳槽内部空间区域中流动，为了得到更为准确的电泳液流速信息，在对电泳液进行仿真时，将电泳槽内部空间区域划分为至少一个特定分区，得到每一个特定分区中的仿真电泳液流速信息，即得到分区流速信息，以更好的模拟实际电泳液流动情况，仿真中电泳液的分区流速信息更加贴合实际的电泳液流动情况，为后续电泳工序仿真提供可靠基础，提升涂装过程中电泳工序的仿真精准性。

本实施例中，对电泳液仿真进行分区时，需要根据电泳槽内部空间区域的具体结构，以及电泳液的实际流动情况，以及生产实际情况和要求等进行特定分区的划分，分区的数量和方式可以灵活调整。

步骤102，获取目标白车身在电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系。

本实施例中，目标白车身指的是需要进行涂装仿真的白车身。采用翻转浸没（Rotation dip，RO-DIP）技术对目标白车身进行电泳过程时，目标白车身并不是静止在电泳槽中，而是需要按照一定角度和速度，在电泳液中行进，行进过程中车身姿态是不断改变的，具体的，车身姿态包括目标白车身基于带电泳槽的位置以及目标白车身自身所处的角度或姿势。目标白车身在电泳槽的仿真行进过程中不断改变车身姿态。仿真电泳过程时，需要对目标白车身在电泳槽中行进过程进行仿真，获得目标白车身行进过程中车身姿态与时间的对应关系，以保证目标白车身电泳仿真过程最大可能的贴近实际电泳过程，从而提升电泳仿真的精准性，为实际电泳过程提供可靠的指导性信息。

步骤103，基于分区流速信息和对应关系，获取目标白车身在仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，翻转角度与目标白车身在仿真行进过程中的车身姿态相关。

本实施例中，获得电泳液的分区流速信息，以及获得目标白车身在电泳槽中行进过程中车身姿态与时间的对应关系后，将分区流速信息与对应关系引入预先设置的仿真软件，即可完成目标白车身的受力仿真，通过仿真软件仿真得到白车身在电泳槽输送过程中受到的拖拽力。输送过程主要由RO-DIP输送给予，采用RO-DIP技术进行电泳工序，实现目标白车身输送过程中，目标白车身在电泳槽中是需要进行翻转的，因此，进行仿真时，对目标白车身在在仿真行进过程中多个翻转角度的不同车身姿态下的受力进行仿真，能够更加贴合目标白车身实际涂装情况，获得更为准确的整车受力信息。

本实施例中，预设的仿真软件根据实际情况和需要进行设定，例如，仿真软件可以采用Simerics-MP+仿真软件，Simerics-MP+仿真软件是一款具有强大功能的仿真软件。当然，该处的仿真软件还可以采用其他能够实现本申请相关逻辑的软件，本申请的保护范围不以仿真软件的具体类型为限制。

本实施例中，整车受力信息可以根据实际情况和需要，选择相应的表达形式，例如，目标白车身的整车受力信息可以采用云图来表示，也可以采用曲线图来表示。本申请的保护范围不以整车受力信息的具体表达形式为限制。

本实施例中，目标白车身在仿真中设定的翻转方式，与目标白车身在实际生产中要求的翻转方式保持一致，以保证仿真过程更加贴合实际生产过程，从而保证仿真得到的整车受力信息更加接近实际生产中目标白车身的实际受力情况，提升仿真准确性，为实际生产提供更为可靠的信息。

步骤104，从目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，目标白车身包括待分析部件。

本实施例中，目标白车身包含多个部件，获得目标白车身的整车受力信息后，可以根据实际需求，将任意一个部件作为待分析部件，从目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，便于对待分析部件的针对性仿真，以及后续实现针对性分析，提升分析过程的可操作性和便利性。

步骤105，对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果。

本实施例中，基于整车受力信息，对待分析部件针对性施加仿真拖拽力，实现对待分析部件的针对性仿真，从而得到待分析部件的变形仿真结果。例如，机盖为白车身上一个重要部件，则可以将机盖作为待分析部件，基于已经获得的整车受力信息，针对性对机盖施加仿真拖拽力，对机盖进行重点分析，以得到机盖的变形仿真结果，基于变形仿真结果指导机盖的实际生产过程，避免机盖在电泳过程中发生严重形变。

一个实施例中，获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，包括：获取电泳槽的空间结构信息，构建电泳槽的三维空间模型；将三维空间模型和电泳液的特性信息输入预设的流体软件，获得流体软件输出的电泳液在电泳槽中的流速信息，其中，流体软件用于计算流体流速；获取实际作业环境中电泳液的实际流动方向；基于实际流动方向和流速信息，将电泳槽内部空间区域划分为至少一个特定分区；获取每一个特定分区分别对应的分区流速信息。

本实施例中，为了保证仿真更加贴近实际，构建仿真环境时，仿真的电泳槽以及电泳槽中的电泳液，均需要与实际电泳槽和电泳液的参数一致。电泳槽的实际布置为是三维的，为了保证仿真中的电泳槽与实际电泳槽一致，获取电泳槽的空间结构信息，构建电泳槽的三维空间模型，具体的，收集电泳槽图纸（包含槽体、副槽、所有喷嘴样式、管路、预布置角度、流量及压力等信息的图纸）进行三维（3-Dimension，3D）模型创建。优选的，为了简化模型构建过程，可以对模型进行简化，保留管路、喷嘴、出液口和槽体等较为重要的部分，简化不必要的结构信息，并进行网格划分，构建电泳槽的三维空间模型。

本实施例中，基于电泳槽的三维空间模型，结合实际使用的电泳液的特性信息，计算电泳槽中电泳液的流速信息。具体的，获得实际生产中所用电泳液的密度、粘度等需要的特性信息，利用流体软件，即可得到电泳槽中电泳液的流速信息。该流速信息可以通过云图或曲线图等表达方式，还可以根据实际情况和需要以任意一种可行的表达方式来表示流速信息，本申请的保护范围不以流速信息的表达方式为限制。

本实施例中，为了进一步提升仿真精准性，基于电泳液在电泳槽内部空间中的实际流动方向，结合前述得到的流速信息，对电泳槽内部空间区域进行分区处理，使仿真过程中每一个特定分区中的电泳液流动方式，与实际作业环境中电泳液的实际流动方向完全一致，每一个特定分区分别对应的分区流速信息更加准确。

一个实施例中，基于实际流动方向和流速信息，将电泳槽内部空间区域划分为至少一个特定分区，如下：基于电泳液在水平方向的实际流动方向和水平方向的流速信息，将电泳槽内部空间在水平方向进行划分，获得至少两个特定分区；其中，任意一个特定分区内电泳液在水平方向的流动方向一致，任意两个特定分区内的流速信息不同。

本实施例中，实际作业环境中的电泳槽通常为在水平方向尺寸更大的槽，且目标白车身需要在水平方向不断前进，实现浸没和涂装。相应的，目标白车身在垂直的各个深度受力差别较大，因此，根据电泳液在水平方向的流速和实际流动方向，进行区域性划分，对受力仿真过程的精确度提升更具有意义，因此，在划分特定分区时，是基于水平方向的实际流动方向和水平方向的流速信息进行划分的。

一个实施例中，实际流动方向包括电泳液在电泳槽内部空间中循环流动方向；基于循环流动方向划分得到的各个特定分区中，存在两个特定分区中的电泳液流速方向基于水平方向相反。

本实施例中，电泳过程中，电泳液在电泳槽中是流动的，为了使仿真出电泳液的实际情况，仿真过程中并不是将电泳液的流速全部设定为同一个流速数值，而是根据电泳液的实际流动方向，将电泳液的流速信息进行分区处理，增加仿真过程中流速信息设定的多样性，使仿真中的电泳液流动情况更加贴近实际生产。电泳液在电泳槽内部空间中循环流动时，在水平方向电泳液会存在两个流向，因此，在仿真环境中至少需要将流速信息划分为两个分区，且各个分区中存在两个分区的流速方向基于水平方向相反。

一个具体的例子中，在得到电泳液的流速信息后，结合实际电泳槽布置情况，将电泳液的流速信息划分为A、B、C、D共4个分区。具体的，在电泳液循环过程中，表面流速通常≥0.2m/s，靠近槽液底部流速≥0.4m/s；中间层的流速则需要一般介于表面流速和底部槽液流速之间；A、B、C、D分区规则按照2：1：1：2的规则划分。

进一步的，电泳液在电泳槽内部空间中循环流动方向，包括以辅槽位置为基准的顺流式循环方向和逆流式循环方向，电泳槽包括辅槽，辅槽位于电泳槽水平方向的一端，辅槽（也称溢流槽）的主要作用是承接来自电泳主槽由于表面层流带来的泡沫和尘埃或杂质，并且具备消除泡沫的功能。因为辅槽一般位于电泳槽主槽的一端，更便于仿真构建中作为方向参照，降低仿真构建过程的难度。

如图2所示的顺流式电泳槽示意图，基于辅槽在车身行进方向前侧，得到的电泳液分区情况如图3所示，各个分区中电泳液的流动方向和流速信息均与实际生产中电泳液情况一致，图3中还给出了目标白车身在各个分区下的车身姿态。

进一步的，若电泳液整体循环呈现逆流姿态（即电泳辅槽在车身入槽入口处），图3所示流速分区图方向即A、B与C、D均需要进行翻转180°处理，保证与实际一致，电泳液流速及流向准确，进一步提升后续仿真的准确性。

一个实施例中，获取目标白车身在电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系，包括：获取目标白车身的车身三维数据；获取目标白车身在仿真行进过程中的行进速度信息，其中，行进速度信息包括目标白车身的平动速度和转动速度；基于车身三维数据和行进速度信息，计算目标白车身在仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系。

本实施例中，仿真过程中目标白车身的相关数据和状态，也需要保证和实际生产中白车身保持一致。获取目标白车身基于过电泳状态的车身三维数据，即将白车身数模四门两盖数据按照涂装治具要求开启一定角度，其中，白车身数模四门两盖数据主要包括过涂装状态（包括过电泳状态）的白车身3D数据，即上下车身、车门、机盖、后背门等3D数据。保证车门、机盖、后背门等与实际过涂装状态一致，详细的，一般前门后门开启7°，机盖开启5°，后背门开启5°，具体角度可以有差异，保证跟实际一致即可。将车身三维数据转化为后续处理车身相关属性信息的仿真软件所用格式，若后续的仿真软件采用HyperMesh，则转换成STL格式或其他HyperMesh能够识别的格式。

本实施例中，获取目标白车身在电泳过程中的行进速度信息，主要是目标白车身的旋转速度及平移速度，得到白车身在电泳池中的车身姿态与时间的对应关系，该对应关系可以采用轨迹图的方式进行表达。电泳过程中，车身既可以往前平动也进行转动，通过平动和转动的角速度就能得到车身在电泳液中车身姿态与时间的对应关系。

一个实施例中，对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果，包括：将待分析部件对应的仿真拖拽力，映射到待分析部件的结构有限元模型中；获取待分析部件的相关属性信息，其中，相关属性信息为待分析部件基于网格的部件属性信息，网格基于结构有限元模型进行划分；基于映射完成的结构有限元模型和相关属性信息，对待分析部件在仿真行进过程中施加仿真拖拽力，获得待分析部件的变形仿真结果。

本实施例中，通过待分析部件的结构有限元模型，能够更好的施加仿真拖拽力，便于仿真实现过程。即可以在上述仿真拖拽力中找到待分析部件最大受力姿态，评估此姿态下的应力应变，看待分析部件是否产生永久塑性变形。

本实施例中，获取待分析部件的相关属性信息时，相关属性信息包括连接关系设置（含结构胶状态、包边位置焊点等）、零件材料及属性设置、边界条件设置等。设置过程通过预设软件来完成，例如，采用HyperMesh软件。Hypermesh划分网格，如果只是分析机盖，可以只对机盖进行相关属性信息定义，分析其他部件则对其他部件进行相关参数赋值或者约束，白车身数据需要加载。此外，使用Abaqus软件也可以完成上述约束、赋值及网格划分工作。只要待分析部件仿真过程中的属性设置，与待分析部件在实际生产中的状态保持一致即可。

通过预设软件导出设置文件，将该文件导入施加仿真拖拽力的仿真软件，例如，将文件导入Abaqus设置分析步、施加载荷、得到变形仿真结果。具体的，使用静力，通用（Static，General）分析步，将上述中仿真得到的仿真拖拽力施加于待分析部件即可，通过Abaqus软件非线性算法得出变形响应，在可视化模块里查看变形量，进而进行下一步问题分析。

一个实施例中，对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果之后，获取预设的待分析部件的变形基准信息；比较变形仿真结果和变形基准信息，获取待分析部件的变形程度信息。

本实施例中，变形基准信息为实际中可以接受的变形程度，具体的，若待分析部件为机盖，则确定前盖区域间隙面差分析值、机盖内外板间隙值，得出的变形仿真结果与机盖需求的名义值及公差进行对比（机盖位置测点如图4所示，图4中的数字1至23表示不同的测点标号），评价机盖在涂装电泳过程中变形程度，获得变形程度信息并记录数据。

进一步的，机盖边缘位置极易出现翻转后间隙面差超差导致后期机盖与翼子板、贯穿灯、前保等件产生匹配不良问题，机盖内外板之间的焊接减震膨胀胶则存在翻转过程中脱胶的可能性失去减震效果的问题，需要通过仿真提前分析，避免实际生产中问题的产生。机盖内外板之间的折边胶工艺，扣合宽度及焊点连接选择是否合理，同样需要进行仿真分析。

获得变形仿真结果之后，确认折边胶固化程度对过涂影响、涂装工装治具对车身影响、折边胶位置对间隙面差贡献度等，从设计阶段进行机盖过涂装翻转变形进行有效规避。

本实施例中，运用本申请仿真手段准确得到电泳液的流速，并根据流速及电泳液实际流动方向进行分区，模块化处理流速数据（含流动方向），只有电泳液流速信息及流动方向准确，并与实际情况无限接近，才能保证后续流固耦合计算的精确性。

获得变形仿真结果之后，基于变形仿真结果之后进行涂装喷嘴调节、进行焊接连接工艺（折边胶、内外板扣合宽度、内外板焊点位置等）、涂装工装治具设计的合理性进行评估，确保后续间隙面差合格率。

此外，进入电泳槽中的车身因为未排净的气体阻隔了电泳漆在车身上面成膜，从而形成电泳气室，会导致无电泳漆，严重的情况会导致车在使用过车种生锈，电泳气室是最为常见也是最难消除的电泳弊病之一。获得变形仿真结果之后，可以调节喷嘴改善电泳气室问题。由上述实施例可以模拟出电泳液流动方向，针对特殊区域产生的涂装电泳缺陷（例如电泳气室）；传统手段只能摸索的进行盲目调试，验证，优化，继续调试，而通过仿真手段可以准确的模拟出喷嘴需要调整的角度、喷嘴最佳调整位置，减少调试周期。

此外，获得变形仿真结果之后，还可以判定是否使用双组分结构胶：例如使用Abaqus软件进行变形仿真时，通过内外板之间接触属性通过定义是否摩擦评估是否采用双组分结构胶或者焊点连接，其中，双组分结构胶可以常温预固化需要定义摩擦属性，而普通的单组份折边胶则只能在涂装烘烤下固化。

此外，获得变形仿真结果之后，还可以涂装治具设计合理性判定：例如，都是2点治具，但一体式还是分体式及支撑位置的选择则可以现在可以准确仿真得出推荐方案，传统的仿真方法因为无法准确判定受力最大的点会导致准确性不佳，对涂装治具的开发不能起到指导作用。

本申请提供的白车身变形仿真分析方法，获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，其中，分区流速信息为电泳槽内部空间区域的特定分区对应的仿真电泳液流速信息；获取目标白车身在电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；基于分区流速信息和对应关系，获取目标白车身在仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，翻转角度与目标白车身在仿真行进过程中的车身姿态相关；从目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，目标白车身包括待分析部件；对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果。该过程中，通过分区流速信息以及车身姿态与时间的对应关系，能够更好的模拟电泳槽中电泳液的实际流动情况，从而使待分析部件在仿真中添加的仿真拖拽力，更加贴近实际生产中待分析部件所受的拖拽力，进而提升变形仿真结果的精准性，可以为待分析部件的实际生产过程提供更可靠且更具有指导意义的参考，避免多次仿真验证导致的资源浪费。

进一步的，白车身变形仿真分析方法得出的变形仿真结果，为车身实际生产过程提供可靠指导意义。白车身变形仿真分析方法完整再现目标白车身翻转过程中各瞬时状态下的电泳液流动（包括流速与流向）情况，通过流体软件得到流速真实情况，精准得出最大受力点及受力姿态得准确位置，避免人为主观判断造成的误差；根据变形仿真结果，在涂装过程中可以喷嘴调节改善特定区域层流问题，避免电泳液对车身变形造成影响；极大提升仿真精度，有效保证整车开发周期减少后期模具设变费用；结合仿真结果指导折边胶选型（例如双组分结构胶还是常规单组份结构胶），进一步可以确认是否需要采用焊接固化后过涂装的方案，同时也可根据仿真结果确认内外板搭接扣合位置焊点布置是否合理。

示例性装置

相应的，本申请实施例还提供了一种白车身变形仿真分析装置，应用于上述任意一个实施例提供的白车身变形仿真分析方法。

如图5所示，该装置可以包括：

流速获取模块501，用于获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，其中，分区流速信息为电泳槽内部空间区域的特定分区对应的仿真电泳液流速信息；

姿态获取模块502，用于获取目标白车身在电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；

受力获取模块503，用于基于分区流速信息和对应关系，获取目标白车身在仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，翻转角度与目标白车身在仿真行进过程中的车身姿态相关；

受力提取模块504，用于从目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，目标白车身包括待分析部件；

变形分析模块505，用于对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果。

一个实施例中，流速获取模块501，具体用于获取电泳槽的空间结构信息，构建电泳槽的三维空间模型；将三维空间模型和电泳液的特性信息输入预设的流体软件，获得流体软件输出的电泳液在电泳槽中的流速信息，其中，流体软件用于计算流体流速；获取实际作业环境中电泳液的实际流动方向；基于实际流动方向和流速信息，将电泳槽内部空间区域划分为至少一个特定分区；获取每一个特定分区分别对应的分区流速信息。

一个实施例中，姿态获取模块502，用于用于获取目标白车身的车身三维数据；获取目标白车身在仿真行进过程中的行进速度信息，其中，行进速度信息包括目标白车身的平动速度和转动速度；基于车身三维数据和行进速度信息，计算目标白车身在仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系。

一个实施例中，变形分析模块505，具体用于将待分析部件对应的仿真拖拽力，映射到待分析部件的结构有限元模型中；获取待分析部件的相关属性信息，其中，相关属性信息为待分析部件基于网格的部件属性信息，网格基于结构有限元模型进行划分；基于映射完成的结构有限元模型和相关属性信息，对待分析部件在仿真行进过程中施加仿真拖拽力，获得待分析部件的变形仿真结果。

一个实施例中，流速获取模块501，具体用于基于电泳液在水平方向的实际流动方向和水平方向的流速信息，将电泳槽内部空间在水平方向进行划分，获得至少两个特定分区；其中，任意一个特定分区内电泳液在水平方向的流动方向一致，任意两个特定分区内的流速信息不同。

一个实施例中，实际流动方向包括电泳液在电泳槽内部空间中循环流动方向；基于循环流动方向划分得到的各个特定分区中，存在两个特定分区中的电泳液流速方向基于水平方向相反。

一个实施例中，白车身变形仿真分析装置还包括后分析模块，用于对待分析部件施加仿真拖拽力，得到待分析部件的变形仿真结果之后，获取预设的待分析部件的变形基准信息；比较变形仿真结果和变形基准信息，获取待分析部件的变形程度信息。

本实施例提供的白车身变形仿真分析装置，与本申请上述实施例所提供的白车身变形仿真分析方法属于同一申请构思，可执行本申请上述任意实施例所提供的白车身变形仿真分析方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请上述实施例提供的白车身变形仿真分析方法的具体处理内容，此处不再加以赘述。

示例性电子设备

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备包括：存储器600和处理器610。

所述存储器600与所述处理器610连接，用于存储程序。

所述处理器610用于通过运行所述存储器600中存储的程序，实现上述实施例中的白车身变形仿真分析方法。

具体的，上述电子设备还可以包括：通信接口620、输入设备630、输出设备640和总线650。

处理器610、存储器600、通信接口620、输入设备630和输出设备640通过总线相互连接。其中：

总线650可包括一通路，在计算机系统各个部件之间传送信息。

处理器610可以是通用处理器，例如通用中央处理器（CPU）、微处理器等，也可以是特定应用集成电路（application-specific integrated circuit，ASIC），或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。还可以是数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

处理器610可包括主处理器，还可包括基带芯片、调制解调器等。

存储器600中保存有执行本发明技术方案的程序，还可以保存有操作系统和其他关键业务。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。更具体的，存储器600可以包括只读存储器（read-only memory，ROM）、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器（random access memory，RAM）、可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备、磁盘存储器、flash等等。

输入设备630可包括接收用户输入的数据和信息的装置，例如键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、语音输入装置、触摸屏、计步器或重力感应器等。

输出设备640可包括允许输出信息给用户的装置，例如显示屏、打印机、扬声器等。

通信接口620可包括使用任何收发器一类的装置，以便与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网（RAN），无线局域网(WLAN)等。

处理器610执行存储器600中所存放的程序，以及调用其他设备，可用于实现本申请上述实施例所提供的白车身变形仿真分析方法的各个步骤。

示例性计算机程序产品和存储介质

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本申请实施例中描述的白车身变形仿真分析方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，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设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行本申实施例中描述的白车身变形仿真分析方法中的步骤。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，各实施例中记载的技术特征可以进行替换或者组合。

本申请各实施例种装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件单元，或者二者的结合来实施。软件单元可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种白车身变形仿真分析方法，其特征在于，包括：

获取电泳槽对应的至少一个特定分区中电泳液的分区流速信息，其中，所述特定分区基于电泳液在水平方向的实际流动方向和流速信息对所述电泳槽内部空间在水平方向进行划分得到，且所述特定分区内的电泳液在水平方向的流动方向一致，所述分区流速信息为相应特定分区内电泳液的流速信息，所述流速信息根据实际使用的电泳液的特性信息仿真得到；

获取目标白车身在所述电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；

基于所述分区流速信息和所述对应关系，获取所述目标白车身在所述仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，所述翻转角度与所述目标白车身在所述仿真行进过程中的所述车身姿态相关；

从所述目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在所述仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，所述目标白车身包括所述待分析部件；

对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果。

2.根据权利要求1所述的白车身变形仿真分析方法，其特征在于，所述获取电泳槽中电泳液的分区流速信息，包括：

获取所述电泳槽的空间结构信息，构建所述电泳槽的三维空间模型；

将所述三维空间模型和所述电泳液的特性信息输入预设的流体软件，获得所述流体软件输出的所述电泳液在所述电泳槽中的流速信息，其中，所述流体软件用于计算流体流速；

获取实际作业环境中所述电泳液的实际流动方向；

基于所述实际流动方向和所述流速信息，将所述电泳槽内部空间区域划分为至少一个所述特定分区；

获取每一个所述特定分区分别对应的所述分区流速信息。

3.根据权利要求1所述的白车身变形仿真分析方法，其特征在于，所述获取所述目标白车身在所述电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系，包括：

获取所述目标白车身的车身三维数据；

获取所述目标白车身在所述仿真行进过程中的行进速度信息，其中，所述行进速度信息包括所述目标白车身的平动速度和转动速度；

基于所述车身三维数据和所述行进速度信息，计算所述目标白车身在所述仿真行进过程中所述车身姿态与时间的所述对应关系。

4.根据权利要求1所述的白车身变形仿真分析方法，其特征在于，所述对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果，包括：

将所述待分析部件对应的所述仿真拖拽力，映射到所述待分析部件的结构有限元模型中；

获取所述待分析部件的相关属性信息，其中，所述相关属性信息为所述待分析部件基于网格的部件属性信息，所述网格基于所述结构有限元模型进行划分；

基于映射完成的所述结构有限元模型和所述相关属性信息，对所述待分析部件在所述仿真行进过程中施加所述仿真拖拽力，获得所述待分析部件的所述变形仿真结果。

5.根据权利要求2所述的白车身变形仿真分析方法，其特征在于，所述基于所述实际流动方向和所述流速信息，将所述电泳槽内部空间区域划分为至少一个所述特定分区，包括：

基于所述电泳液在水平方向的所述实际流动方向和水平方向的所述流速信息，将所述电泳槽内部空间在水平方向进行划分，获得至少两个所述特定分区；

其中，任意两个所述特定分区内的所述流速信息不同。

6.根据权利要求5所述的白车身变形仿真分析方法，其特征在于，所述实际流动方向包括电泳液在所述电泳槽内部空间中循环流动方向；

基于所述循环流动方向划分得到的各个所述特定分区中，存在两个所述特定分区中的所述电泳液流速方向基于水平方向相反。

7.根据权利要求1所述的白车身变形仿真分析方法，其特征在于，所述对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果之后，还包括：

获取预设的所述待分析部件的变形基准信息；

比较所述变形仿真结果和所述变形基准信息，获取所述待分析部件的变形程度信息。

8.一种白车身变形仿真分析装置，其特征在于，包括：

流速获取模块，用于获取电泳槽对应的至少一个特定分区中电泳液的分区流速信息，其中，所述特定分区基于电泳液在水平方向的实际流动方向和流速信息对所述电泳槽内部空间在水平方向进行划分得到，且所述特定分区内的电泳液在水平方向的流动方向一致，所述分区流速信息为相应特定分区内电泳液的流速信息，所述流速信息根据实际使用的电泳液的特性信息仿真得到；

姿态获取模块，用于获取目标白车身在所述电泳槽的仿真行进过程中车身姿态与时间的对应关系；

受力获取模块，用于基于所述分区流速信息和所述对应关系，获取所述目标白车身在所述仿真行进过程中至少一个翻转角度下受力的整车受力信息，其中，所述翻转角度与所述目标白车身在所述仿真行进过程中的所述车身姿态相关；

受力提取模块，用于从所述目标白车身的整车受力信息中，提取待分析部件在所述仿真行进过程中所受的仿真拖拽力，其中，所述目标白车身包括所述待分析部件；

变形分析模块，用于对所述待分析部件施加仿真拖拽力，得到所述待分析部件的变形仿真结果。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

所述存储器与所述处理器连接，用于存储程序；

所述处理器用于通过运行所述存储器中的程序，实现如权利要求1-7任一项所述的白车身变形仿真分析方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，实现如权利要求1-7任一项所述的白车身变形仿真分析方法。