本發(fā)明涉及汽車(chē)領(lǐng)域，特別是涉及汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

儀表板總成是汽車(chē)內(nèi)飾中的關(guān)鍵部件，也是汽車(chē)車(chē)廂內(nèi)最引人注目的部件。儀表板總成除了要滿(mǎn)足功能性要求，還要滿(mǎn)足許多安全法規(guī)的要求，包括乘員安全要求(頭部碰撞，膝部碰撞)，人機(jī)工程要求，外觀要求等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(cae)可以快速對(duì)儀表板總成的模態(tài)性能、剛度性能、頭部碰撞性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而降低開(kāi)發(fā)成本。

汽車(chē)儀表板總成的各性能指標(biāo)交互作用、相互關(guān)聯(lián)，而現(xiàn)有cae技術(shù)中，對(duì)汽車(chē)儀表板總成在優(yōu)化實(shí)施時(shí)，僅僅只考慮到了一門(mén)學(xué)科，沒(méi)有將汽車(chē)儀表板總成的強(qiáng)度、nvh、安全、沖壓等多學(xué)科全面考慮。然而，各個(gè)學(xué)科之間相互聯(lián)系、相互影響的，用單一的學(xué)科對(duì)汽車(chē)儀表板總成進(jìn)行分析是不全面的，即無(wú)法在滿(mǎn)足多學(xué)科、多個(gè)目標(biāo)基礎(chǔ)上在各性能之間找到最優(yōu)方案，以提高前儀表板總成的設(shè)計(jì)精度和性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述狀況，本發(fā)明的目的在于提供一種全面優(yōu)化的汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法。

一種汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，包括步驟：

根據(jù)多學(xué)科分解理論將汽車(chē)儀表板總成分解為4個(gè)子學(xué)科，分別為強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科，并確定所述強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科的考察目標(biāo)分別為抗凹變形、nvh第一階模態(tài)值、安全碰撞加速度和沖壓z向變形；

分別建立4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型，并通過(guò)cae分析軟件分別對(duì)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解；

當(dāng)4個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)的求解結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，確定所述汽車(chē)儀表板總成的設(shè)計(jì)變量、優(yōu)化目標(biāo)和約束條件，并通過(guò)isight參數(shù)化集成軟件對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行并行計(jì)算，得到所述汽車(chē)儀表板總成的最優(yōu)pareto解集。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，所述通過(guò)isight參數(shù)化集成軟件對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行并行計(jì)算，得到所述汽車(chē)儀表板總成的最優(yōu)pareto解集的步驟包括：

在isight參數(shù)化集成軟件中分別導(dǎo)入4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型；

分別設(shè)定4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型的設(shè)計(jì)變量和優(yōu)化目標(biāo)；

設(shè)定優(yōu)化的約束條件，所述約束條件根據(jù)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)確定；

通過(guò)isight參數(shù)化集成軟件中的ncga算法對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行并行計(jì)算，得到所述汽車(chē)儀表板總成的最優(yōu)pareto解集。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，所述分別建立4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型的步驟包括：

對(duì)汽車(chē)儀表板總成進(jìn)行幾何建模，并對(duì)所述汽車(chē)儀表板總成的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

創(chuàng)建所述汽車(chē)儀表板總成的幾何模型的焊點(diǎn)連接及所述汽車(chē)儀表板總成的幾何模型各組成結(jié)構(gòu)之間的約束；

輸入與所述汽車(chē)儀表板總成相適應(yīng)的材料類(lèi)型與參數(shù)，得到所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型；

基于所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型建立每個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，所述基于所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型建立每個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型的步驟包括：

通過(guò)nastran軟件確定所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型是否正確；

若是，基于所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型建立每個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，所述通過(guò)cae分析軟件分別對(duì)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解的步驟之后還包括：

當(dāng)任意一個(gè)所述考察目標(biāo)的求解結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)重新建立每個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，所述通過(guò)cae分析軟件分別對(duì)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解的步驟包括：

通過(guò)abaqus軟件對(duì)所述強(qiáng)度子學(xué)科的抗凹變形進(jìn)行求解；

通過(guò)nastran軟件對(duì)所述nvh子學(xué)科的nvh第一階模態(tài)值進(jìn)行求解；

通過(guò)ls-dyna軟件對(duì)所述安全子學(xué)科的安全碰撞加速度進(jìn)行求解；

通過(guò)moldflow軟件對(duì)所述沖壓子學(xué)科的沖壓z向變形進(jìn)行求解。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，

所述通過(guò)abaqus軟件對(duì)所述強(qiáng)度子學(xué)科的抗凹變形進(jìn)行求解的步驟之前還包括：設(shè)置所述強(qiáng)度子學(xué)科的分析類(lèi)型為abaqus中的靜態(tài)分析；

所述通過(guò)nastran軟件對(duì)所述nvh子學(xué)科的nvh第一階模態(tài)值進(jìn)行求解的步驟之前還包括：設(shè)置所述nvh子學(xué)科的分析類(lèi)型為nastran自由模態(tài)分析；

所述通過(guò)ls-dyna軟件對(duì)所述安全子學(xué)科的安全碰撞加速度進(jìn)行求解的步驟之前還包括：設(shè)置所述安全子學(xué)科的安全碰撞加速度的輸出文件類(lèi)型為dyna的key文件；

通過(guò)moldflow軟件對(duì)所述沖壓子學(xué)科的沖壓z向變形進(jìn)行求解的步驟之前還包括：設(shè)置材料的模具溫度范圍、熔體溫度范圍以及材料的流變能力曲線(xiàn)以及體積比容相對(duì)對(duì)于溫度變化的曲線(xiàn)。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，所述分別建立4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型，并通過(guò)cae分析軟件分別對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解的步驟包括：

建立當(dāng)前子學(xué)科的有限元模型，并通過(guò)cae分析軟件對(duì)當(dāng)前子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解；

將當(dāng)前子學(xué)科的有限元模型的格式轉(zhuǎn)換為另一個(gè)子學(xué)科對(duì)應(yīng)的有限元模型的格式，得到所述另一個(gè)子學(xué)科的有限元模型，并通過(guò)cae分析軟件對(duì)所述另一個(gè)子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解。

上述汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，其中，所述約束條件為：

抗凹變形小于0.5mm；nvh第一階模態(tài)值大于32hz；安全頭碰碰撞點(diǎn)持續(xù)3ms最大加速度值小于64(g)；沖壓z向變形小于3mm。

本發(fā)明根據(jù)多學(xué)科理論將汽車(chē)儀表板總成分解為過(guò)多個(gè)子學(xué)科，通過(guò)cae分析方法在各個(gè)子學(xué)科進(jìn)行分析，以使各子學(xué)科的考察目標(biāo)均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，再通過(guò)集成優(yōu)化方法在滿(mǎn)足多個(gè)學(xué)科的考察目標(biāo)的基礎(chǔ)上優(yōu)化汽車(chē)儀表板總成的結(jié)構(gòu)，力求在各性能之間找到最優(yōu)方案。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例中強(qiáng)度子學(xué)科的分析示意圖；

圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例中nvh子學(xué)科的分析示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例中安全子學(xué)科的分析示意圖；

圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例中沖壓子學(xué)科的分析示意圖；

圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例中isight多學(xué)科優(yōu)化原理圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來(lái)表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書(shū)的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明第一實(shí)施例中的汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，包括步驟s11～s13。

步驟s11，根據(jù)多學(xué)科分解理論將汽車(chē)儀表板總成分解為4個(gè)子學(xué)科，分別為強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科，并確定所述強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科的考察目標(biāo)分別為抗凹變形、nvh第一階模態(tài)值、安全碰撞加速度和沖壓z向變形。

多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化(mdo；balling和sobieszcznski-sobieski在1996提出)，為工程中重要的一種設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。即根據(jù)多學(xué)科理論講汽車(chē)儀表板總成分解為過(guò)多個(gè)子學(xué)科，即強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科，并對(duì)每個(gè)子學(xué)科確定一個(gè)考察目標(biāo)，每個(gè)考察目標(biāo)用于判斷該汽車(chē)前儀表內(nèi)飾是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求

其中，強(qiáng)度子學(xué)科主要考察前儀表板受外部載荷作用變形特征，表現(xiàn)為彈性和塑性?xún)深?lèi)。

nvh子學(xué)科主要考察考察儀表板模態(tài)，彎曲模態(tài)和扭轉(zhuǎn)模態(tài)。在線(xiàn)性時(shí)不變條件下，實(shí)際連續(xù)的非線(xiàn)性物理結(jié)構(gòu)可離散為一個(gè)具有n(n→∞)自由度的線(xiàn)彈性系統(tǒng)，描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的微分方程為：

式中，[m]、[c]、[k]分別為質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣、剛度矩陣；{x(t)}、{f(t)}為系統(tǒng)的位移響應(yīng)向量和激勵(lì)力向量。

安全子學(xué)科考察安全碰撞加速度，主要表現(xiàn)為乘員頭部碰撞加速度。前儀表板內(nèi)飾頭碰分析的難點(diǎn)是頭碰碰撞區(qū)的定義。本實(shí)施中頭部碰撞區(qū)大可理解為頭部可碰區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)只要是165mm球頭模型可接觸到的表面都要求圓角能滿(mǎn)足法規(guī)要求。

在進(jìn)行汽車(chē)碰撞模擬時(shí)，按照求解平衡方程組的方法，非線(xiàn)性有限元方法可分為隱式非線(xiàn)性有限元方法和顯式非線(xiàn)性有限元方法。本實(shí)施例中，采用顯式非線(xiàn)性有限元方法。在顯式方法中，非線(xiàn)性平衡方程組是相互解耦的，可以直接求解。而且在顯式方法中還使用了很多技術(shù)，使求解高速變化的非線(xiàn)性問(wèn)題的計(jì)算時(shí)間顯著減少。

沖壓子學(xué)科可通過(guò)模流分析考察moldflow的沖壓z向變形。對(duì)于模流分析而言，要想準(zhǔn)確的模擬塑料件的注塑、保壓、冷卻以及翹曲等工藝過(guò)程，材料工藝參數(shù)的設(shè)置至關(guān)重要。此子學(xué)科的分析需要準(zhǔn)確輸入材料的熔融溫度、模具溫度等，以及材料的模具溫度范圍、熔體溫度范圍。

步驟s12，分別建立4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型，并通過(guò)cae分析軟件分別對(duì)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解。

無(wú)論強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科，其有限元模型的網(wǎng)格及連接都是一致的。對(duì)各個(gè)子學(xué)科建立有限元模型并進(jìn)行有限元求解時(shí)，首先建立當(dāng)前子學(xué)科的有限元模型并對(duì)當(dāng)前子學(xué)科的考察目標(biāo)求解，當(dāng)對(duì)另一子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行有限元求解時(shí)，將當(dāng)前子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行模型的格式轉(zhuǎn)換為另一個(gè)子學(xué)科的有限元模型對(duì)應(yīng)的格式，得到所述另一個(gè)子學(xué)科的有限元模型，并對(duì)其考察目標(biāo)進(jìn)行求解。例如，首先分析強(qiáng)度子學(xué)科，建立強(qiáng)度子學(xué)科的有限元模型并保存，對(duì)其考察目標(biāo)進(jìn)行求解。當(dāng)再進(jìn)行nvh子學(xué)科分析時(shí)，將強(qiáng)度子學(xué)科的有限元模型的abaqus格式轉(zhuǎn)換為nvh子學(xué)科的有限元模型的nastran格式，得到nvh子學(xué)科的有限元模型并保存，對(duì)其考察目標(biāo)進(jìn)行求解。同樣從nvh子學(xué)科的分析切換至對(duì)安全子學(xué)科的分析時(shí)，將nvh子學(xué)科的有限元模型的nastran格式轉(zhuǎn)換dyna格式得到安全子學(xué)科的有限元模型。有限元模型的格式轉(zhuǎn)換可以通過(guò)hypermesh(一種cae應(yīng)用軟件包)里的工具進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

步驟s13，當(dāng)4個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)的求解結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，確定所述汽車(chē)儀表板總成的設(shè)計(jì)變量、優(yōu)化目標(biāo)和約束條件，并通過(guò)isight參數(shù)化集成軟件對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行并行計(jì)算，得到所述汽車(chē)儀表板總成的最優(yōu)pareto解集。

本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)多學(xué)科理論將汽車(chē)儀表板總成分解為多個(gè)子學(xué)科，通過(guò)cae分析方法在各個(gè)子學(xué)科進(jìn)行分析，以使各子學(xué)科的考察目標(biāo)均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，再通過(guò)集成優(yōu)化方法在滿(mǎn)足多個(gè)學(xué)科的考察目標(biāo)的基礎(chǔ)上優(yōu)化汽車(chē)儀表板總成的結(jié)構(gòu)，力求在各性能之間找到最優(yōu)方案。

請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明第二實(shí)施例中的汽車(chē)儀表板總成優(yōu)化方法，包括步驟s21～s27。

步驟s21，根據(jù)多學(xué)科分解理論對(duì)汽車(chē)儀表板總成分解為4個(gè)子學(xué)科，分別為強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科，并確定所述強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科的考察目標(biāo)分別為抗凹變形、nvh第一階模態(tài)值、安全碰撞加速度和沖壓z向變形。

步驟s22，對(duì)汽車(chē)儀表板總成進(jìn)行幾何建模，并對(duì)所述汽車(chē)儀表板總成的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

本實(shí)施例中，可通過(guò)autocad、pro/engineer、solidworks等三維建模軟件對(duì)汽車(chē)儀表板總成進(jìn)行幾何建模。

對(duì)于有限元建模來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格劃分是其中最關(guān)鍵的一個(gè)步驟，網(wǎng)格劃分的好壞直接影響到解算的精度和速度。對(duì)于內(nèi)飾注塑件而言，其結(jié)構(gòu)比鈑金件復(fù)雜，含有許多卡扣、凸臺(tái)、筋板，外形具有不規(guī)則性，因此網(wǎng)格劃分比鈑金件相對(duì)難很多。本實(shí)施例中，對(duì)于可以抽取中面的零部件，采取抽取中面方式進(jìn)行，其中可能中面中出現(xiàn)不連續(xù)的破面，可以通過(guò)網(wǎng)格進(jìn)行修補(bǔ)；而對(duì)于無(wú)法抽取中面的零部件，可以不抽取中面，直接劃分外表面網(wǎng)格后，再將網(wǎng)格平移至中面。

步驟s23，創(chuàng)建所述汽車(chē)儀表板總成的幾何模型的焊點(diǎn)連接及所述汽車(chē)儀表板總成的幾何模型各組成結(jié)構(gòu)之間的約束。

創(chuàng)建汽車(chē)儀表板總成的幾何模型的焊點(diǎn)連接，即按照實(shí)際汽車(chē)零件的裝配，需要焊接的地方就模擬焊點(diǎn)連接，如螺栓連接就用rigid模擬。創(chuàng)建汽車(chē)儀表板總成的幾何模型的各組成結(jié)構(gòu)之間的約束，即約束主儀表內(nèi)飾與車(chē)身、側(cè)圍以及ccb與地板車(chē)身連接處的6個(gè)自由度。

步驟s24，輸入與汽車(chē)儀表板總成相適應(yīng)的材料類(lèi)型與參數(shù)，得到所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型。該步驟中，通過(guò)nastran軟件確定所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型是否正確，若是，則執(zhí)行下一個(gè)步驟，否則返回步驟s22。

本實(shí)施例中，將汽車(chē)儀表板總成的有限元模型提交nastran進(jìn)行求解計(jì)算，計(jì)算完成后查看結(jié)果，初步?jīng)Q斷結(jié)果是否異常，以及零部件之間的連接是否異常。如果結(jié)果沒(méi)有異常說(shuō)明汽車(chē)儀表板總成的有限元模型及零部件之間連接是正確的。

步驟s25，基于所述汽車(chē)儀表板總成的有限元模型建立每個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型。

強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科的有限元模型其模型網(wǎng)格劃分、焊點(diǎn)連接及材料類(lèi)型和參數(shù)都是一致的，因此在汽車(chē)儀表板總成的有限元模型的基礎(chǔ)上建立各個(gè)子學(xué)科的有限元模型。

步驟s26，通過(guò)cae分析軟件分別對(duì)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解。當(dāng)任意一個(gè)所述考察目標(biāo)的求解結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，返回步驟s22。

通過(guò)cae分析軟件分別對(duì)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解時(shí)需要預(yù)先對(duì)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)進(jìn)行求解設(shè)置。本實(shí)施例中，通過(guò)abaqus軟件對(duì)所述強(qiáng)度子學(xué)科進(jìn)行分析，設(shè)置其分析類(lèi)型為abaqus中的靜態(tài)分析，之后對(duì)抗凹變形進(jìn)行求解，看求解結(jié)果是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，即本體的抗凹變形是否小于0.5mm，強(qiáng)度子學(xué)科的分析如圖3所示。采用nastran軟件對(duì)所述nvh子學(xué)科進(jìn)行分析，設(shè)置所述nvh子學(xué)科的分析類(lèi)型為nastran自由模態(tài)分析后對(duì)nvh第一階模態(tài)值進(jìn)行求解，看其是否符合標(biāo)準(zhǔn)：nvh第一階模態(tài)值大于32hz，nvh子學(xué)科的分析如圖4所示。采用ls-dyna軟件對(duì)所述安全子學(xué)科進(jìn)行分析，設(shè)置所述安全子學(xué)科的安全碰撞加速度的輸出文件類(lèi)型為dyna的key文件后對(duì)所述安全碰撞加速度進(jìn)行求解，看其是否符合標(biāo)準(zhǔn)：安全碰撞加速度，即安全頭碰碰撞點(diǎn)持續(xù)3ms最大加速度值小于64(g)，其分析結(jié)果如圖5所示。如圖6所示，采用moldflow軟件對(duì)所述沖壓子學(xué)科進(jìn)行分析，在分析時(shí)設(shè)置材料的模具溫度范圍、熔體溫度范圍以及材料的流變能力曲線(xiàn)以及體積比容vs溫度的曲線(xiàn)，之后對(duì)沖壓z向變形進(jìn)行求解，看其是否符合標(biāo)準(zhǔn)，即moldflow的沖壓z向變形是否小于3mm。

將每個(gè)子學(xué)科分析計(jì)算的求解結(jié)果分別與設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行比較，看其是否滿(mǎn)足目標(biāo)要求。當(dāng)任意一個(gè)所述考察目標(biāo)的求解結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要對(duì)內(nèi)飾件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并重新進(jìn)行幾何建模，再得到各個(gè)子學(xué)科的新的有限元模型。例如在進(jìn)行強(qiáng)度子學(xué)科的分析時(shí)，確定哪些點(diǎn)抗凹變形超過(guò)了目標(biāo)值，在不合格的抗凹點(diǎn)后面加筋板或者改進(jìn)結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行建模分析，至到符合標(biāo)準(zhǔn)。

步驟s27，當(dāng)4個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)的求解結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，確定所述汽車(chē)儀表板總成的設(shè)計(jì)變量、優(yōu)化目標(biāo)和約束條件，并通過(guò)isight參數(shù)化集成軟件對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行并行計(jì)算，得到所述汽車(chē)儀表板總成的最優(yōu)pareto解集。

所述通過(guò)isight參數(shù)化集成軟件對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行并行計(jì)算，得到所述汽車(chē)儀表板總成的最優(yōu)pareto解集的步驟包括：

在isight參數(shù)化集成軟件中分別導(dǎo)入4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型；

分別設(shè)定4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型的設(shè)計(jì)變量和優(yōu)化目標(biāo)；

設(shè)定優(yōu)化的約束條件，所述約束條件根據(jù)每個(gè)所述子學(xué)科的考察目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)確定；

通過(guò)isight參數(shù)化集成軟件中的ncga算法對(duì)4個(gè)所述子學(xué)科的有限元模型進(jìn)行并行計(jì)算，得到所述汽車(chē)儀表板總成的最優(yōu)pareto解集。

多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

fm(x),m＝1,2,…,m

gj(x)≤0，j＝1,2,…,j

hk(x)＝0,k＝1,2,…,k

其中，fm(x)為第m個(gè)子目標(biāo)函數(shù)，m為子目標(biāo)函數(shù)的總數(shù)；gj(x)為第j個(gè)不等式約束條件，j為不等式約束的總數(shù)；hk(x)為第k個(gè)等式約束條件，k為等式約束的總數(shù)；xi為第i個(gè)設(shè)計(jì)變量，n為設(shè)計(jì)變量的總數(shù)；和為第i個(gè)設(shè)計(jì)變量取值的上限和下限。

如圖7所示，在isight軟件界面中建立強(qiáng)度分析模塊(strength)、nvh分析模塊(nvh)、安全分析模塊(safety)、模流分析模塊(moldflow)，分別導(dǎo)入強(qiáng)度子學(xué)科、nvh子學(xué)科、安全子學(xué)科和沖壓子學(xué)科的有限元模型(fe_model)，并分別在各自界面里設(shè)置設(shè)計(jì)變量和優(yōu)化目標(biāo)。例如本實(shí)施例中將儀表板厚度設(shè)置成設(shè)計(jì)變量，將儀表板質(zhì)量最小設(shè)置為優(yōu)化目標(biāo)。

導(dǎo)入各個(gè)子學(xué)科的有限元模型以及設(shè)置變量及目標(biāo)后設(shè)置優(yōu)化的約束條件：strength的抗凹變形小于0.5mm；nvh第一階模態(tài)值大于32hz；safety的安全頭碰碰撞點(diǎn)持續(xù)3ms最大加速度值小于64(g)；moldflow的沖壓z向變形小于3mm等。

當(dāng)設(shè)計(jì)變量、優(yōu)化目標(biāo)以及約束設(shè)置好后，選擇求解算法，isight參數(shù)化集成軟件中包括很多種算法，選擇其中的ncga算法進(jìn)行并行計(jì)算，之后得到儀表板系統(tǒng)級(jí)最優(yōu)pareto解集。

通過(guò)多學(xué)科理論將汽車(chē)儀表板總成分解為多個(gè)子學(xué)科，并基于isight參數(shù)化集成軟件對(duì)汽車(chē)儀表板總成進(jìn)行多學(xué)科、多目標(biāo)優(yōu)化。得到汽車(chē)儀表板總成的pareto最優(yōu)解集，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)儀表板結(jié)構(gòu)輕量化以及強(qiáng)度性能、nvh性能、安全性能、沖壓性能的綜合最優(yōu)，用于指導(dǎo)并實(shí)現(xiàn)前儀表板產(chǎn)品的高效開(kāi)發(fā)和改進(jìn)設(shè)計(jì)。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。