(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211244896.9 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 宁波信泰机 械有限公司 地址 315800 浙江省宁波市北仑区春晓街 道观海路155号2幢1号、 3幢1号1-2楼、 4幢1号1-2 楼 (72)发明人 杨斌　陶志军　吴红斌　丁江平　 (74)专利代理 机构 上海泰能知识产权代理事务 所(普通合伙) 3123 3 专利代理师 宋缨 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 113/26(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于CAE仿真技术的复合材料车门结构 优化方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于CAE仿真技术的复合材 料车门结构优化方法， 包括： 步骤(1)： 创建钢制 对标件FEA模型； 步骤(2)： 对所述钢制对标件FEA 模型进行性能分析； 步骤(3)： 基于 所述钢制对 标 件FEA模型性能分析的结果， 创建复合材料车门 结构FEA模型； 步骤(4)： 对所述复合材料车门结 构FEA模型进行性能分析， 并将复合材料车门结 构FEA模型性能与钢制对标件FEA模型性能进行 对比； 步骤(5)： 基于对比结果来优化所述复合材 料车门结构FEA模型。 本发明保证车门结构各项 机械性能的同时， 实现轻量 化设计。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115544659 A 2022.12.30 CN 115544659 A 1.一种基于 CAE仿真技术的复合材 料车门结构优化方法， 其特 征在于， 包括： 步骤(1)： 创建钢制对标件FEA模型； 步骤(2)： 对所述钢制对标件FEA模型进行性能分析； 步骤(3)： 基于所述钢制对标件FEA模型性能分析的结果， 创建复合材料车门结构FEA模 型； 步骤(4)： 对所述复合材料车门结构FEA模型进行性能分析， 并将复合材料车门结构FEA 模型性能与钢制对标件FEA模型性能进行对比； 步骤(5)： 基于对比结果 来优化所述复合材 料车门结构FEA模型。 2.根据权利要求1所述的基于CAE仿真技术的复合材料车门结构优化方法， 其特征在 于， 所述步骤(2)具体为： 通过对所述钢制对标件FEA模型的在窗框、 车 门内外腰线、 门锁区 域施加载荷并计算钢制对标件 FEA模型的车门变形量， 实现对所述钢制对标件FEA模型进 行 性能分析。 3.根据权利要求2所述的基于CAE仿真技术的复合材料车门结构优化方法， 其特征在 于， 所述步骤(3)中的复合材 料车门结构采用连续纤维复合材 料。 4.根据权利要求3所述的基于CAE仿真技术的复合材料车门结构优化方法， 其特征在 于， 所述步骤(3)包括： 对连续纤维复合材 料车门结构进行铺 层设计； 对连续纤维复合材 料车门结构进行成型工艺设计； 对连续纤维复合材 料车门结构进行模态计算； 对连续纤维复合材 料车门结构进行窗框刚度计算； 对连续纤维复合材 料车门结构进行腰线刚度计算； 对连续纤维复合材 料车门结构进行 扭转刚度计算； 对连续纤维复合材 料车门结构进行 下垂刚度计算； 基于设计好的铺层、 成型工艺、 模态、 窗框刚度、 腰线刚度、 扭转刚度和下垂刚度， 以及 计算好的钢制对标件FEA模型的车门变形量， 来创建复合材 料车门结构FEA模型。 5.根据权利要求1所述的基于CAE仿真技术的复合材料车门结构优化方法， 其特征在 于， 所述步骤(4)具体为： 通过对所述复合材料车 门结构FEA模型的在窗框、 车 门内外腰线、 门锁区域施加载荷并计算复合材料车门结构FEA模型的车门变形量， 实现对所述复合材料 车门结构FEA模型进行性能分析， 并将 复合材料车 门结构FEA模型性能与钢制 对标件FEA模 型性能进行对比。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115544659 A 2一种基于CAE仿真 技术的复合材料车门结构优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及车门结构优化技术领域， 特别是涉及一种基于CAE仿真技术的复合材 料车门结构优化方法。 背景技术 [0002]当前， 实现汽车节能减排的三条主要路径： 一是发展新能源； 二是推动动力总成电 气化； 三是降低整 车阻力。 汽车行驶过程需要克服的整 车阻力主要包括滚动摩擦阻力、 坡道 阻力和空气阻力。 除空气阻力外， 滚动摩擦阻力、 坡道阻力都与车重正相关， 车越重， 行驶阻 力越大， 牵引力需求越大， 油耗或电耗和排 放越高。 [0003]随着智能网联、 新能源的快速驱动， 轻量化成为当下乃至未来汽车行业发展方向 之一， 无论是节能汽车， 还是新能源汽车， 重量的减轻意味着油耗、 电耗的降低 或续驶里程 的提升(动力成本的降低)、 减排及性能的直接提升 。 [0004]连续纤维复合轻质材料， 在减重效果上明显优于高强钢， 因而在汽车轻量化发展 中得到了非常广泛的应用。 [0005]复合材料(Composite  Materials)， 是由两种或两种以上不同性质的材料， 通过物 理或化学 的方法， 在宏观上组成具有新性能的材料。 塑料复合材料具有密度小、 比强度高、 抗腐蚀性好、 易 成形从而降低了复杂零件的加工难度， 塑料基的复合材料可设计性 强， 耐冲 击并可绝热、 不导电， 因此， 是汽车轻量化的重要材料。 目前塑料复合材料主要应用在汽车 内、 外饰等装饰件上， 但是近年来塑料复合材料正由内、 外饰等装饰件向结构件发展， 以减 轻汽车结构件的质量。 将塑料复合材料应用于汽 车车门结构， 凸显出的优势有： (1)减重： 复 合材料车门比金属车门减重25％～35％， 为5～7kg， 提升燃油经济性； (2)高度集 成化： 整体 注塑成型， 大幅减少零部件数量， 省去焊接、 节省装配等费用， 减少装配工具， 节约场地， 进 一步降低成本； (3)宽泛设计自由度： 设计自由度更高， 可实现金属钣 金件难以成形的形状， 造型美观， 有利于空气动力学优化； (4)开关门的轻快性： 随着轻量化， 车门开关的轻快性加 强， 开关门的声音也随之减轻； (5)低模 具成本： 模具减少， 具有 更低的模具 投入及更低模 具 维护维修费用； (6)轻微碰撞的低维修费： 具备一定的弹性， 低速碰撞时可复原， 降低了维修 概率， 节省了维修成本； (7)质量稳定： 稳定的部件质量,注塑产品相对于钣 金焊接质量更稳 定， 可达到注塑机的一级表面； (8)其他优势： 有更好的隔热， 隔音、 电绝缘性、 化学耐腐蚀 性。 发明内容 [0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于CAE仿真技术的复合材料车门结构优 化方法， 保证车门结构各项机 械性能的同时， 实现轻量 化设计。 [0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 提供一种基于CAE仿真技术的复合 材料车门结构优化方法， 包括： [0008]步骤(1)： 创建钢制对标件FEA模型；说　明　书 1/4 页 3 CN 115544659 A 3