本公開涉及汽車
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種汽車后背門的輕量化方法及裝置。
背景技術(shù)：
：汽車輕量化技術(shù)，是指在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量(也即，空車質(zhì)量)，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗。目前，為使汽車的后背門實現(xiàn)輕量化，后背面中使用的輕質(zhì)材料的比重不斷攀升，輕質(zhì)材料可以包括鋁合金、鎂合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、塑鋼、粉末冶金、生態(tài)復(fù)合材料以及陶瓷等等。但這些輕質(zhì)材料的應(yīng)用在后背門中，不但提高了后背門中零部件的成本，而且對零部件的加工、裝配工藝等都有較高要求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本公開提供一種汽車后背門的輕量化方法及裝置。所述技術(shù)方案如下：根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種汽車后背門的輕量化方法，所述方法包括：建立汽車后背門的有限元模型，所述有限元模型包括所述后背門的后背門內(nèi)板和所述后背門內(nèi)板的厚度范圍；在所述有限元模型中對所述后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，所述多個區(qū)域包括窗框上邊梁區(qū)域、鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域、窗框側(cè)邊梁區(qū)域、尾燈盒區(qū)域、后背門下邊梁區(qū)域、窗框下邊梁區(qū)域、鎖安裝門區(qū)域中至少一種；根據(jù)所述后背門內(nèi)板的厚度范圍和所述多個區(qū)域中每個區(qū)域在所述后背門內(nèi)板中的位置，通過預(yù)設(shè)的靈敏度分析算法模型計算所述每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)；根據(jù)所述每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定所述每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域?？蛇x的，所述有限元模型還包括后背門加強(qiáng)板和所述后背門加強(qiáng)板的厚度范圍，所述后背門加強(qiáng)板可以包括鉸鏈加強(qiáng)板、氣彈簧加強(qiáng)板中至少一種，所述方法還包括：根據(jù)所述后背門加強(qiáng)板的厚度范圍、所述鉸鏈加強(qiáng)板在所述后背門中的位置和所述氣彈簧加強(qiáng)板在所述后背門中的位置，通過預(yù)設(shè)的所述靈敏度分析算法模型計算所述鉸鏈加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，以及所述氣彈簧加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)；根據(jù)所述鉸鏈加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)和所述氣彈簧加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定所述鉸鏈加強(qiáng)板包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域，以及所述氣彈簧加強(qiáng)板包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域?？蛇x的，所述方法還包括：根據(jù)所述每個區(qū)域包括的所述第一子區(qū)域的尺寸，確定在所述第一子區(qū)域內(nèi)設(shè)置減重孔、工藝過孔和/或安裝孔的位置及尺寸。可選的，所述方法還包括：在檢測到任一所述區(qū)域的側(cè)向剛度響應(yīng)高于第一預(yù)設(shè)數(shù)值，且扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)高于第二預(yù)設(shè)數(shù)值，且彎曲剛度響應(yīng)高于第三預(yù)設(shè)數(shù)值時，在所述任一區(qū)域內(nèi)增加支撐結(jié)構(gòu)以及所述支撐結(jié)構(gòu)的安裝孔。根據(jù)本公開實施例的第二方面，提供一種汽車后背門的輕量化裝置，所述裝置包括：建立模塊，用于建立汽車后背門的有限元模型，所述有限元模型包括所述后背門的后背門內(nèi)板和所述后背門內(nèi)板的厚度范圍；劃分模塊，用于在所述有限元模型中對所述后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，所述多個區(qū)域包括窗框上邊梁區(qū)域、鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域、窗框側(cè)邊梁區(qū)域、尾燈盒區(qū)域、后背門下邊梁區(qū)域、窗框下邊梁區(qū)域、鎖安裝門區(qū)域中至少一種；第一計算模塊，用于根據(jù)所述后背門內(nèi)板的厚度范圍和所述多個區(qū)域中每個區(qū)域在所述后背門內(nèi)板中的位置，通過預(yù)設(shè)的靈敏度分析算法模型計算所述每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)；第一確定模塊，用于根據(jù)所述第一計算模塊計算出的每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定所述每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域?？蛇x的，所述有限元模型還包括后背門加強(qiáng)板和所述后背門加強(qiáng)板的厚度范圍，所述后背門加強(qiáng)板可以包括鉸鏈加強(qiáng)板、氣彈簧加強(qiáng)板中至少一種，所述裝置還包括：第二計算模塊，用于根據(jù)所述后背門加強(qiáng)板的厚度范圍、所述鉸鏈加強(qiáng)板在所述后背門中的位置和所述氣彈簧加強(qiáng)板在所述后背門中的位置，通過預(yù)設(shè)的所述靈敏度分析算法模型計算所述鉸鏈加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，以及所述氣彈簧加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)；第三計算模塊，用于根據(jù)所述鉸鏈加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)和所述氣彈簧加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定所述鉸鏈加強(qiáng)板包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域，以及所述氣彈簧加強(qiáng)板包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域?？蛇x的，所述裝置還包括：第二確定模塊，用于根據(jù)所述每個區(qū)域包括的所述第一子區(qū)域的尺寸，確定在所述第一子區(qū)域內(nèi)設(shè)置減重孔、工藝過孔和/或安裝孔的位置及尺寸?？蛇x的，所述裝置還包括：增加模塊，用于在檢測到任一所述區(qū)域的側(cè)向剛度響應(yīng)高于第一預(yù)設(shè)數(shù)值，且扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)高于第二預(yù)設(shè)數(shù)值，且彎曲剛度響應(yīng)高于第三預(yù)設(shè)數(shù)值時，在所述任一區(qū)域內(nèi)增加支撐結(jié)構(gòu)以及所述支撐結(jié)構(gòu)的安裝孔。本公開實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：通過建立汽車后背門的有限元模型，在有限元模型中對后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，計算出每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，再利用預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域；由于確定出每個區(qū)域中可被輕量化的第一子區(qū)域，第一子區(qū)域內(nèi)的材料可挖空，使得汽車后背門的質(zhì)量減小，實現(xiàn)了汽車后背門輕量化，不再必須使用輕質(zhì)材料，解決了相關(guān)技術(shù)中輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本高的問題；達(dá)到了降低輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本的效果。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本公開。附圖說明此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并于說明書一起用于解釋本公開的原理。圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種汽車后背門的輕量化方法的流程圖；圖2是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種汽車后背門的輕量化方法的流程圖；圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的在有限元模型中對后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到的多個區(qū)域的示意圖；圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)；圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的彎曲剛度響應(yīng)；圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)；圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的側(cè)向剛度響應(yīng)；圖8是根據(jù)一示例性實施例示出的在d5中布置支撐結(jié)構(gòu)以及安裝孔后d5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是根據(jù)一示例性實施例示出的在d6中布置減重孔、加強(qiáng)筋、支撐結(jié)構(gòu)和安裝孔后d6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是根據(jù)一示例性實施例示出的在d7的第一子區(qū)域內(nèi)布置減重孔、加強(qiáng)筋以及安裝孔后d7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是根據(jù)一示例性實施例示出的d2內(nèi)的第一子區(qū)域全部被去除后d2的橫截面的示意圖；圖12是根據(jù)一示例性實施例示出的在d1的第一子區(qū)域中布置減重孔和工藝過孔以及安裝孔后d1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是根據(jù)一示例性實施例示出的d3內(nèi)的第一子區(qū)域全部被去除后d3的橫截面的示意圖；圖14是根據(jù)一示例性實施例示出的d4內(nèi)的第一子區(qū)域全部去除后d4的橫截面的示意圖；圖15是根據(jù)一示例性實施例示出的在d8的第一子區(qū)域內(nèi)挖空一部分、d8中布置加強(qiáng)筋后d8的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是根據(jù)一示例性實施例示出的在d9的第一子區(qū)域內(nèi)增加減重孔，并在d9中布置加強(qiáng)筋后d9的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是根據(jù)一示例性實施例示出的一種汽車后背門的輕量化裝置的框圖。具體實施方式這里將詳細(xì)地對示例性實施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種汽車后背門的輕量化方法的流程圖，該方法可應(yīng)用于諸如平板電腦、臺式電腦之類的終端。該汽車后背門的輕量化方法可以包括如下幾個步驟。在步驟101中，建立汽車后背門的有限元模型，該有限元模型包括后背門的后背門內(nèi)板和后背門內(nèi)板的厚度范圍。在步驟102中，在有限元模型中對后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，該多個區(qū)域包括窗框上邊梁區(qū)域、鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域、窗框側(cè)邊梁區(qū)域、尾燈盒區(qū)域、后背門下邊梁區(qū)域、窗框下邊梁區(qū)域、鎖安裝門區(qū)域中至少一種。在步驟103中，根據(jù)后背門內(nèi)板的厚度范圍和該多個區(qū)域中每個區(qū)域在后背門內(nèi)板中的位置，通過預(yù)設(shè)的靈敏度分析算法模型計算每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)。在步驟104中，根據(jù)每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域。綜上所述，本公開實施例中提供的汽車后背門的輕量化方法，通過建立汽車后背門的有限元模型，在有限元模型中對后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，計算出每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，再利用預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域；由于確定出每個區(qū)域中可被輕量化的第一子區(qū)域，第一子區(qū)域內(nèi)的材料可挖空，使得汽車后背門的質(zhì)量減小，實現(xiàn)了汽車后背門輕量化，不再必須使用輕質(zhì)材料，解決了相關(guān)技術(shù)中輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本高的問題；達(dá)到了降低輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本的效果。圖2是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種汽車后背門的輕量化方法的流程圖，該方法可應(yīng)用于諸如平板電腦、臺式電腦之類的終端。該汽車后背門的輕量化方法可以包括如下幾個步驟。在步驟201中，建立汽車后背門的有限元模型，該有限元模型包括后背門的后背門內(nèi)板、后背門內(nèi)板的厚度范圍、后背門加強(qiáng)板和后背門加強(qiáng)板的厚度范圍。在為汽車的后背門建立有限模型時，可通過計算機(jī)輔助工程(computeraidedengineering，cae)軟件建立后背門的有限元模型，例如利用hypermesh軟件(一種建模軟件)建立后背門的有限元模型。其中，建立的有限元模型通常由多個有限元網(wǎng)格單元組成，有限元網(wǎng)格單元的頂點(diǎn)可以為后背門上的硬點(diǎn)，每個有限元網(wǎng)格單元的形狀和大小可用戶自定義，有限元網(wǎng)格的形狀可以為三角形、四邊形等等。例如，用戶可設(shè)定有限元網(wǎng)格單元的形狀為四邊形，有限元網(wǎng)格單元為10毫米乘以10毫米的網(wǎng)格。本步驟的實現(xiàn)可以為：按照后背門內(nèi)板以及后背門加強(qiáng)板中的每個實體零部件建立一個零部件，建立的零部件的幾何外形與該實體零部件的基本一致，且該建立的零部件在有限元模型中的位置與該實體零部件在后背門內(nèi)板或后背門加強(qiáng)板中的位置一致；為該零部件包括的有限元網(wǎng)格單元設(shè)置厚度參數(shù)。其中，在為該零部件包括的有限元網(wǎng)格單元設(shè)置厚度參數(shù)時，設(shè)置的厚度參數(shù)可以為該零部件對應(yīng)實體零部件的厚度，設(shè)置的厚度參數(shù)也可以為該零部件對應(yīng)實體零部件所在實體后背門內(nèi)板或?qū)嶓w后背門加強(qiáng)板的厚度范圍。通常來講，實體后背門內(nèi)板的厚度范圍為0.6毫米至0.7毫米，實體后背門加強(qiáng)板的厚度范圍為1.0毫米至1.5毫米。也就是說，對于后背門內(nèi)板上零部件包括的有限元網(wǎng)格單元，為其設(shè)置的屬性可以包括0.6毫米至0.7毫米；對于后背門加強(qiáng)板上零部件包括的有限元網(wǎng)格單元，為其設(shè)置的屬性可以包括1.0毫米至1.5毫米。需要說明的一點(diǎn)是，由于有限元模型中每個零部件都是按照實體后背門內(nèi)板或?qū)嶓w后背門加強(qiáng)板中實體零部件建立的，因此若實體后背門內(nèi)板中某一位置存在減重孔，則有限元模型中的該位置也存在減重孔，且有限元模型中的該減重孔與實體后背門內(nèi)板中的減重孔的尺寸也相同。若實體后背門加強(qiáng)板中某一位置存在減重孔，則有限元模型中的該位置也存在減重孔，且有限元模型中的該減重孔與實體后背門加強(qiáng)板中的減重孔的尺寸也相同。在步驟202中，在有限元模型中對后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，該多個區(qū)域包括窗框上邊梁區(qū)域、鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域、窗框側(cè)邊梁區(qū)域、尾燈盒區(qū)域、后背門下邊梁區(qū)域、窗框下邊梁區(qū)域、鎖安裝門區(qū)域中至少一種，還將每個后背門加強(qiáng)板作為有限元模型中的一個獨(dú)立區(qū)域。如圖3所示，有限元模型的后背門內(nèi)板被劃分為11個區(qū)域，這11個區(qū)域分別為窗框上邊梁區(qū)域d1、鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域d2、鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域d10、窗框側(cè)邊梁區(qū)域d3、窗框側(cè)邊梁區(qū)域d11、尾燈盒區(qū)域d4、尾燈盒區(qū)域d12、后背門下邊梁區(qū)域d5、后背門下邊梁區(qū)域d13、窗框下邊梁區(qū)域d6、鎖安裝門區(qū)域d7。汽車中后背門鉸鏈加強(qiáng)板、氣彈簧加強(qiáng)板均屬于后背門加強(qiáng)板，而汽車中后背門鉸鏈加強(qiáng)板包括后背門左鉸鏈加強(qiáng)板和后背門右鉸鏈加強(qiáng)板d8(圖3未示出)，氣彈簧加強(qiáng)板包括氣彈簧左加強(qiáng)板和氣彈簧右加強(qiáng)板d9(圖3未示出)，這里所講提到的每個后背門加強(qiáng)板均可作為有限元模型中一個獨(dú)立的區(qū)域。在步驟203中，根據(jù)后背門內(nèi)板的厚度范圍和該多個區(qū)域中每個區(qū)域在后背門內(nèi)板中的位置，通過預(yù)設(shè)的靈敏度分析算法模型計算每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)。其中，靈敏度分析計算模型由系統(tǒng)開發(fā)人員預(yù)先建立。對于有限元模型中后背門內(nèi)板內(nèi)的每個區(qū)域，通過靈敏度分析算法根據(jù)后背門內(nèi)板的厚度范圍和該區(qū)域在后背門內(nèi)板中的位置，計算出該區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)。在步驟204中，根據(jù)后背門加強(qiáng)板的厚度范圍、鉸鏈加強(qiáng)板在后背門中的位置和氣彈簧加強(qiáng)板在后背門中的位置，通過預(yù)設(shè)的靈敏度分析算法模型計算鉸鏈加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，以及所述氣彈簧加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)。請參見圖4，圖4示出了一有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)；請參見圖5，圖5示出了該有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的彎曲剛度響應(yīng)；請參見圖6，圖6示出了該有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)；請參見圖7，圖7示出了該有限元模型中d1-d9各個區(qū)域的側(cè)向剛度響應(yīng)。在步驟205中，根據(jù)有限元模型中每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域。其中，拓?fù)鋬?yōu)化算法由開發(fā)人員預(yù)先設(shè)定；可被輕量化的第一子區(qū)域內(nèi)可不使用任何材料，也就是說，第一子區(qū)域可被掏空；不可被輕量化的第二子區(qū)域的結(jié)構(gòu)不可更改。在步驟206中，在檢測到任一區(qū)域的側(cè)向剛度響應(yīng)高于第一預(yù)設(shè)數(shù)值，且扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)高于第二預(yù)設(shè)數(shù)值，且彎曲剛度響應(yīng)高于第三預(yù)設(shè)數(shù)值時，在該任一區(qū)域內(nèi)增加支撐結(jié)構(gòu)以及支撐結(jié)構(gòu)的安裝孔。以d5來舉例說明，d5的側(cè)向剛度響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)和扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)的取值較大，d5的側(cè)向剛度響應(yīng)的取值高于第一預(yù)設(shè)數(shù)值，d5的扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)響應(yīng)的取值高于第二預(yù)設(shè)數(shù)值，d5的彎曲剛度響應(yīng)的取值高于第三預(yù)設(shè)數(shù)值。在d5的第一子區(qū)域中增加減重孔，并根據(jù)抗凹性能要求，在第一子區(qū)域增加支撐結(jié)構(gòu)并布置支撐結(jié)構(gòu)的安裝孔。在d5的第一子區(qū)域內(nèi)增加減重孔，在d5中布置支撐結(jié)構(gòu)以及安裝孔后，d5的結(jié)構(gòu)如圖8所示。對于不滿足側(cè)向剛度響應(yīng)高于第一預(yù)設(shè)數(shù)值，且扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)高于第二預(yù)設(shè)數(shù)值，且彎曲剛度響應(yīng)高于第三預(yù)設(shè)數(shù)值的區(qū)域，技術(shù)人員可結(jié)合該區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，在該區(qū)域的第一子區(qū)域內(nèi)設(shè)置減重孔、工藝過孔和/或安裝孔，包括設(shè)置第一子區(qū)域內(nèi)每個孔的尺寸以及位置，也即重新設(shè)計各個區(qū)域的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，系統(tǒng)開發(fā)人員在根據(jù)自身經(jīng)驗重新設(shè)計后背門內(nèi)板的各個區(qū)域的結(jié)構(gòu)時，后背門內(nèi)板遵循避免大平面存在和圓角過渡原則。也就是說，將后背門內(nèi)板的各個區(qū)域內(nèi)第一子區(qū)域盡可能的挖空。舉例來講，d6的側(cè)向剛度響應(yīng)的取值較高，d6的扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)的取值較高，技術(shù)人員在第一子區(qū)域內(nèi)設(shè)置減重孔，并在該任一區(qū)域內(nèi)增加加強(qiáng)筋。并根據(jù)抗凹性能要求，在該任一區(qū)域內(nèi)增加支撐結(jié)構(gòu)、以及布置支撐結(jié)構(gòu)的安裝孔。在d6的第一子區(qū)域內(nèi)布置減重孔、加強(qiáng)筋、支撐結(jié)構(gòu)和安裝孔后，d6的結(jié)構(gòu)如圖9所示。舉例來講，d7區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)的取值較高、彎曲剛度響應(yīng)的取值較高，在d7中布置減重孔，布置加強(qiáng)筋并布置安裝孔等。在d7的第一子區(qū)域內(nèi)布置減重孔、加強(qiáng)筋以及安裝孔后，d7的結(jié)構(gòu)如圖10所示。舉例來講，d2的扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)取值較高，將d2內(nèi)的第一子區(qū)域全部去除后，d2區(qū)域只包括第二子區(qū)域，此時d2的橫截面的如圖11所示。舉例來講，在d1的第一子區(qū)域中布置減重孔和工藝過孔以及安裝孔，最終d1的結(jié)構(gòu)如圖12所示。舉例來講，d3的模態(tài)剛度響應(yīng)的取值較大，d3的側(cè)向剛度響應(yīng)的取值較大，因此對d3的橫截面做優(yōu)化調(diào)整，將d3內(nèi)的第一子區(qū)域全部去除后，d3區(qū)域只包括第二子區(qū)域。將d3的第一子區(qū)域全部去除后，d3橫截面的如圖13所示。舉例來講，d4的側(cè)向剛度響應(yīng)的取值較大，因此對d4的橫截面做優(yōu)化調(diào)整，將d4內(nèi)的第一子區(qū)域全部去除后，d4區(qū)域只包括第二子區(qū)域，此時d4的橫截面如圖14所示。舉例來講，d8的扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)的取值較大，但對其它性能響應(yīng)較小，減小加強(qiáng)板橫截面，例如，在第一子區(qū)域內(nèi)挖空一部分。并在d8中布置加強(qiáng)筋等，此時d8的結(jié)構(gòu)如圖15所示。舉例來講，d9的彎曲剛度響應(yīng)的取值較大，在第一子區(qū)域內(nèi)增加減重孔，并在d9中布置加強(qiáng)筋，此時d9的橫截面如圖16所示。需要說明的一點(diǎn)是，仍舊參見圖3，后背門結(jié)構(gòu)通常左右對稱，例如，鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域d2與鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域d10對稱且結(jié)構(gòu)相同，窗框側(cè)邊梁區(qū)域d3與窗框側(cè)邊梁區(qū)域d11對稱且結(jié)構(gòu)相同、尾燈盒區(qū)域d4與尾燈盒區(qū)域d112對稱且結(jié)構(gòu)相同，后背門下邊梁區(qū)域d5與后背門下邊梁區(qū)域d13對稱且結(jié)構(gòu)相同，本實施例不再舉例說明如何輕量化d10、d11、d12、d13。d10、d11、d12、d13中任一區(qū)域的輕量化方式可參照其對稱區(qū)域的輕量化方式。需要說明的是，上述舉例中均以技術(shù)人員重新設(shè)置各個區(qū)域的結(jié)構(gòu)，在實際實現(xiàn)是，也可由終端設(shè)備根據(jù)每個區(qū)域包括的第一子區(qū)域的尺寸，確定在該第一子區(qū)域內(nèi)設(shè)置減重孔、工藝過孔和/或安裝孔的位置及尺寸。本發(fā)明在應(yīng)用于某一實體汽車后背門的有限元模型后，cae計算的新結(jié)構(gòu)較與原結(jié)構(gòu)的比較結(jié)果，請參見表1。表1應(yīng)用前應(yīng)用后提升量提升百分比模態(tài)(hz)28.630.41.86.3％彎曲剛度(n/mm)64.273.18.913.9％扭轉(zhuǎn)剛度(nm/°)216.8265.348.522.4％側(cè)向剛度(n/mm)70.876.25.47.6％后背門質(zhì)量15.914.11.811.3％綜上所述，本公開實施例中提供的汽車后背門的輕量化方法，通過建立汽車后背門的有限元模型，在有限元模型中對后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，計算出每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，再利用預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域；由于確定出每個區(qū)域中可被輕量化的第一子區(qū)域，第一子區(qū)域內(nèi)的材料可挖空，使得汽車后背門的質(zhì)量減小，實現(xiàn)了汽車后背門輕量化，不再必須使用輕質(zhì)材料，解決了相關(guān)技術(shù)中輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本高的問題；達(dá)到了降低輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本的效果。下述為本公開裝置實施例，可以用于執(zhí)行本公開方法實施例。對于本公開裝置實施例中未披露的細(xì)節(jié)，請參照本公開方法實施例。圖17是根據(jù)一示例性實施例示出的一種汽車后背門的輕量化裝置的框圖，該汽車后背門的輕量化裝置可以通過軟件、硬件或者兩者的結(jié)合實現(xiàn)成為終端的部分或者全部。該汽車后背門的輕量化裝置可以包括：建立模塊1701、劃分模塊1702、第一計算模塊1703和第一確定模塊1704。建立模塊1701，用于建立汽車后背門的有限元模型，該有限元模型包括后背門的后背門內(nèi)板和該后背門內(nèi)板的厚度范圍；劃分模塊1702，用于在建立模塊1701建立的有限元模型中對該后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，該多個區(qū)域包括窗框上邊梁區(qū)域、鉸鏈加強(qiáng)板區(qū)域、窗框側(cè)邊梁區(qū)域、尾燈盒區(qū)域、后背門下邊梁區(qū)域、窗框下邊梁區(qū)域、鎖安裝門區(qū)域中至少一種；第一計算模塊1703，用于根據(jù)該后背門內(nèi)板的厚度范圍和該多個區(qū)域中每個區(qū)域在該后背門內(nèi)板中的位置，通過預(yù)設(shè)的靈敏度分析算法模型計算該每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)；第一確定模塊1704，用于根據(jù)第一計算模塊1703計算出的每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域?？蛇x的，建立模塊1701建立的有限元模型還包括后背門加強(qiáng)板和后背門加強(qiáng)板的厚度范圍，后背門加強(qiáng)板可以包括鉸鏈加強(qiáng)板、氣彈簧加強(qiáng)板中至少一種，所述裝置還包括：第二計算模塊，用于根據(jù)該后背門加強(qiáng)板的厚度范圍、該鉸鏈加強(qiáng)板在該后背門中的位置和該氣彈簧加強(qiáng)板在該后背門中的位置，通過預(yù)設(shè)的靈敏度分析算法模型計算鉸鏈加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，以及氣彈簧加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)；第三計算模塊，用于根據(jù)該鉸鏈加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)和該氣彈簧加強(qiáng)板的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，通過預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定該鉸鏈加強(qiáng)板包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域，以及該氣彈簧加強(qiáng)板包括的可被輕量化的第一子區(qū)域和不可被輕量化的第二子區(qū)域?？蛇x的，該汽車后背門的輕量化裝置，還可以包括：第二確定模塊，用于根據(jù)每個區(qū)域包括的所述第一子區(qū)域的尺寸，確定在所述第一子區(qū)域內(nèi)設(shè)置減重孔、工藝過孔和/或安裝孔的位置及尺寸?？蛇x的，該汽車后背門的輕量化裝置，還可以包括：增加模塊，用于在檢測到任一區(qū)域的側(cè)向剛度響應(yīng)高于第一預(yù)設(shè)數(shù)值，且扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)高于第二預(yù)設(shè)數(shù)值，且彎曲剛度響應(yīng)高于第三預(yù)設(shè)數(shù)值時，在該任一區(qū)域內(nèi)增加支撐結(jié)構(gòu)以及該支撐結(jié)構(gòu)的安裝孔。綜上所述，本公開實施例中提供的汽車后背門的輕量化裝置，通過建立汽車后背門的有限元模型，在有限元模型中對后背門內(nèi)板進(jìn)行區(qū)域劃分得到多個區(qū)域，計算出每個區(qū)域的模態(tài)響應(yīng)、彎曲剛度響應(yīng)、扭轉(zhuǎn)剛度響應(yīng)以及側(cè)向剛度響應(yīng)，再利用預(yù)設(shè)的拓?fù)鋬?yōu)化算法確定每個區(qū)域包括的可被輕量化的第一子區(qū)域；由于確定出每個區(qū)域中可被輕量化的第一子區(qū)域，第一子區(qū)域內(nèi)的材料可挖空，使得汽車后背門的質(zhì)量減小，實現(xiàn)了汽車后背門輕量化，不再必須使用輕質(zhì)材料，解決了相關(guān)技術(shù)中輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本高的問題；達(dá)到了降低輕量化汽車后背門耗費(fèi)成本的效果。需要說明的一點(diǎn)是，上述實施例提供的裝置在實現(xiàn)其輕量化汽車后背門的功能時，僅以上述各個程序模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實際應(yīng)用中，可以根據(jù)實際需要而將上述功能分配由不同的程序模塊完成，即將終端的內(nèi)容結(jié)構(gòu)劃分成不同的程序模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。關(guān)于上述實施例中的裝置，其中各個模塊執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在有關(guān)該方法的實施例中進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處將不做詳細(xì)闡述說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本
技術(shù)領(lǐng)域：
中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。當(dāng)前第1頁12