(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 202210900606.5 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 东风汽车集团股份有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技 术 开发区东 风大道特1号 (72)发明人 吴宗乐　邹衍　程锦宝　赵正江　 张静雯　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 敖俊 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/27(2020.01)G06N 3/12(2006.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 扭力梁优化设计方法及车辆 (57)摘要 本发明涉及汽 车制造技术领域， 公开了一种 扭力梁优化设计方法及车辆， 包括以下步骤： 基 于扭力梁的横梁的多个设计变量与多个设计指 标之间的变化与响应关系， 构建响应面模型； 基 于响应面模 型和多个设计指标， 利用遗传算法寻 找多个设计变量的最优解； 基于最优解重新构建 扭力梁有限元模 型， 并对重新构建的扭力梁有限 元模型的多个 设计指标进行验证。 本发明提供的 技术方案 带来的有益效果包括： 基于扭力梁的横 梁的多个设计变量与多个设计指标之间的变化 与响应关系， 构建响应面模型， 并利用遗传算法 寻找多个设计变量的最优解， 从而得到扭力梁的 最优设计方案， 使扭力梁能兼顾所有设计指标， 降低了扭力梁的设计难度， 并加快了设计 速度。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115292814 A 2022.11.04 CN 115292814 A 1.一种扭力梁 优化设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 基于扭力梁的横梁的多个设计变量与多个设计指标之间的变化与响应关系， 构建响应 面模型； 基于所述响应面模型和所述多个设计指标， 利用遗传算法寻找所述多个设计变量的最 优解； 基于所述最优解重新构建扭力梁有限元模型， 并对重新构建的扭力梁有限元模型的多 个设计指标进行验证。 2.如权利要求1所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 所述设计变量有三个， 包括 横梁的宽度、 高度及板厚； 所述设计指标有六个， 包括强度、 扭转刚度、 剪切中心 高度、 一阶 弯曲模态频率、 一阶扭转模态频率及重量。 3.如权利要求2所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 所述构建响应面模型的步骤 包括： 构建扭力梁的有限元模型； 对设计变量和设计指标进行DOE正交试验分析， 得到设计变量与设计指标的主效应关 系； 对设计变量和设计指标进行拟合， 构建响应面模型。 4.如权利要求3所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 所述构建扭力梁的有限元模 型之后， 还包括利用Morph方法建立参数化可变模型改变所述横梁的宽度及高度， 通过改变 有限元模型中横梁网格的厚度属性 来改变横梁的板厚。 5.如权利要求3所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 所述的进行DOE正交试验分 析， 得到设计变量与设计指标的主效应关系的步骤包括： 利用全因子法对所述设计变量取 样， 计算得出各组设计变量下的设计指标， 并对数据进行DOE正交试验分析， 得到设计变量 对设计指标的影响贡献度。 6.如权利要求3所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 所述对设计变量和设计指标 进行拟合的步骤 包括： 依次采用最小二乘法、 滑动最小二乘法、 克里格法及径向基函数模型对三个设计变量 及六个设计指标进行拟合， 直至计算的拟合结果与有限元模型的仿真结果的均方差值＞ 0.95。 7.如权利要求3所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 对重新构建的扭力梁有限元 模型的强度进行验证的步骤 包括： 基于重新构建的扭力梁有限元模型， 建立强度仿真工况， 仿真计算出重新构建的扭力 梁有限元模型的最大应力值。 8.如权利要求3所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 对重新构建的扭力梁有限元 模型的扭转刚度进行验证的步骤 包括： 基于重新构建的扭力梁有限元模型， 建立扭转刚度仿真， 得出扭力梁两端左右轮的轮 心位移， 依据轮心位移及扭力梁轮距， 计算出 扭转刚度。 9.如权利要求3所述的扭力梁优化设计方法， 其特征在于， 对重新构建的扭力梁有限元 模型的一阶弯曲模态频率、 一阶扭转模态频率进行验证的步骤 包括： 对重新构建的扭力梁有限元模型进行自由模态频率分析， 计算出各阶模态频率， 通过权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115292814 A 2模态振型云图识别出一阶弯曲模态频率及一阶扭转模态频率。 10.一种车辆， 其特征在于， 包括扭力梁， 所述扭力梁的横梁的宽度、 高度及板厚采用如 权利要求1 ‑9中任一项扭力梁 优化设计方法确定 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115292814 A 3