本发明专利技术提供一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法及系统，方法包括：S1，基于实际物理车门模型构建虚拟车门模型，基于当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数对所述虚拟车门模型进行有限元分析，得到车门重量以及结构强度的仿真数据；S2，对所述车门重量以及结构强度的仿真数据构建目标函数，所述目标函数设置为车门重量满足最低重量且结构强度能够通过汽车耐撞性测试；S3，采用差分优化算法寻找目标函数输出的最优车门重量和最优结构强度，得到最优车门重量和最优结构强度对应的车门材料参数。本发明专利技术提升了汽车车门设计效率及准确性，降低了车辆研发成本。
1、现有技术通常通过传统的设计和试验方法来优化汽车车门的性能。这些方法包括物理样件的制作与测试、经验公式的应用以及有限元分析的初步应用。具体来说，工程师首先建立车门的几何模型，然后利用已有材料的静态性能数据进行有限元分析，以评估车门在特定受力和环境条件下的表现。接着，通过物理试验验证仿真结果，最终调整设计以满足强度和重量要求。这一过程往往依赖于经验和反复的试验调整，效率较低且成本高昂。
2、现有技术的主要缺陷包括：首先，传统方法通常缺乏对多种环境条件的综合考虑，无法全面评估车门在不同温度和受力条件下的性能，导致设计结果不够优化；其次，物理试验所需的时间和成本较高，尤其在多次迭代过程中，试件制作和测试的周期拖延了产品上市时间；再次，现有技术在数据获取方面多依赖于手动测量和经验数据，可能导致数据的不准确性和不一致性，进而影响设计的可靠性；最后，传统优化方法往往使用简单的经验公式，难以在复杂的设计空间中找到全局最优解，限制了设计创新和性能提升的潜力。因此，现有技术在效率、准确性和创新性方面均存在较大的改进空间。
>3、s1，基于实际物理车门模型构建虚拟车门模型，基于当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数对所述虚拟车门模型进行有限元分析，得到车门重量以及结构强度的仿真数据；4、s2，对所述车门重量以及结构强度的仿真数据构建目标函数，所述目标函数设置为车门重量满足最低重量且结构强度能够通过汽车耐撞性测试；
5、s3，采用差分优化算法寻找目标函数输出的最优车门重量和最优结构强度，得到最优车门重量和最优结构强度对应的车门材料参数。
6、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
7、可选的，步骤s1中，所述基于实际物理车门模型构建虚拟车门模型，包括：
8、获取实际车门总成中各部件的材料属性，并确定各部件之间的结合方式，其中，所述材料属性至少包括杨氏模量、泊松比和屈服强度；
9、根据各部件的尺寸分别建立各部件三维模型，根据各部件之间的结合方式将各部件三维模型进行组装，构建出车门动力学模型；
10、结合各部件的材料属性以及所述车门动力学模型，以形成虚拟车门模型。
11、可选的，步骤s1中，还包括，获取当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数，具体包括：
12、根据当前车门的环境温度确定车门实际温度，并根据车门实际温度设定温度变化区间；
13、获取当前车门所承受的力，并根据车门所承受的力设定力变化区间；
14、根据所述温度变化区间和所述力变化区间，构建二维的温度-力空间；
15、在所述温度-力空间内选取n个不同坐标点的值，形成n组环境温度和受力情况数据；
16、根据所述n组环境温度和受力情况数据获取车门上不同材料位置对应的至少n组关于温度和受力情况的材料参数，所述材料参数至少包括杨氏模量和屈服强度。
17、可选的，步骤s1中，所述基于当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数对所述虚拟车门模型进行有限元分析，得到车门重量以及结构强度的仿真数据，包括：
18、将所述至少n组关于温度和受力情况的材料参数作为仿真条件代入有限元分析软件，对所述虚拟车门模型进行有限元分析，评估车门在不同温度和受力条件下的结构强度，得到车门重量以及结构强度的仿真数据。
19、可选的，步骤s2中，所述目标函数为：
20、，
21、其中，为车门的最低重量，为权重系数，通过相关的碰撞模拟测试获得，为车门的结构强度。
22、可选的，步骤s3，包括：
23、构建关于车门重量以及结构强度的遗传函数，将遗传函数最大值作为搜索目标输入至差分进化算法中，以对所述目标函数的解空间进行搜索，对搜索结果不断迭代直到得出所述目标函数的最大值；
24、将所述目标函数取最大值时对应的车门重量作为最优车门重量，将所述目标函数取最大值时对应的结构强度作为最优结构强度，获取所述最优车门重量和最优结构强度对应的车门材料参数。
25、可选的，所述遗传函数为：
26、，
27、其中，y为遗传函数的结果，为有限元分析中获得的结构强度，为有限元分析中获得的车门重量。
28、根据本专利技术的第二方面，提供一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化系统，包括：
29、构建及仿真模块，用于基于实际物理车门模型构建虚拟车门模型，并基于当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数对所述虚拟车门模型进行有限元分析，得到车门重量以及结构强度的仿真数据；
30、约束模块，用于对所述车门重量以及结构强度的仿真数据构建目标函数，所述目标函数设置为车门重量满足最低重量且结构强度能够通过汽车耐撞性测试；
31、优化模块，用于采用差分优化算法寻找目标函数输出的最优车门重量和最优结构强度，以得到最优车门重量和最优结构强度对应的车门材料参数。对应的车门材料参数。
32、根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现上述基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法的步骤。
33、根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现上述基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法的步骤。
34、本专利技术提供的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法、系统、电子设备及存储介质，首先，通过建立虚拟车门模型，能够在仿真环境中精确模拟实际车门的动力学特性，从而为设计提供可靠的数据支持。其次，本专利技术能够根据当前环境条件（温度、受力情况）动态调整用于有限元分析的材料参数，这一过程确保了对不同温度和受力情况下车门性能的全面评估，显著提高了车门设计的科学性与准确性。此外，通过有限元分析对车门进行详细的结构强度分析以及车门重量分析，并通过目标函数对车门重量以及结构强度进行约束，使设计团队能够识别潜在的薄弱环节，并及时进行改进，确保车门的结构安全性和可靠性。使用差分进化算法对目标函数进行优化，不仅提升了优化过程的效率，还能够在复杂的设计空间中快速找到车门重量以及结构强度的最优解，从而缩短了研发周期，降低了研发成本。同时，本专利技术在提升汽车安全性方面发挥了重要作用，通过确保车门在极端条件下的表现，增强了车辆的整体耐撞性。这种优化设计方法的引入推动了汽车行业技术的进步，促进了可持续发展，有助于提升汽车产品的市场竞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤S1中，所述基于实际物理车门模型构建虚拟车门模型，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤S1中，还包括，获取当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤S1中，所述基于当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数对所述虚拟车门模型进行有限元分析，得到车门重量以及结构强度的仿真数据，包括：
5.根据权利要求1~4任一项所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤S2中，所述目标函数为：
6.根据权利要求5所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤S3，包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，所述遗传函数为：
8.一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-7任一项所述的基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤s1中，所述基于实际物理车门模型构建虚拟车门模型，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤s1中，还包括，获取当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在于，步骤s1中，所述基于当前温度范围内和受力范围内的车门材料参数对所述虚拟车门模型进行有限元分析，得到车门重量以及结构强度的仿真数据，包括：
5.根据权利要求1~4任一项所述的一种基于多物理场的汽车车门动态仿真优化方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：余静，黄伟，王俊，陈卓，
申请(专利权)人：东风博泽汽车系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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