汽车零件抖动仿真方法、装置、介质及电子设备与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，特别地，涉及汽车零件抖动仿真方法、装置、介质及电子设备。


背景技术：

2.汽车是指动力驱使的具有至少四个车轮的非轨道承载的车辆，主要用于载运人员和货物，当汽车行驶在扭曲路面时，如果路面载荷激励频率和汽车零件自身固有频率相接近或相同，就会产生共振效应，造成汽车零件出现剧烈抖动的情况。
3.若汽车零件出现剧烈抖动的情况，则容易产生整车异响或造成汽车零件与汽车其他部位发生剐蹭，影响汽车品质和使用寿命。为了避免汽车零件在扭曲路面行驶时出现剧烈抖动，主要通过对整车进行动力学仿真分析，以得到汽车零件的抖动位移，据此对汽车零件结构和布局等进行优化设计。
4.但是，对整车进行动力学仿真分析时，进行动力学求解计算后，其分析结果为汽车零件在外载荷作用下的合位移，合位移为汽车零件刚体位移和抖动位移的叠加位移，难以直接得到汽车零件的抖动位移。
5.此外，由于车辆行驶时间为几秒到上百秒，其周期较长，进行动力学求解计算时，所需花费的存储空间较大，甚至超过1000gb，造成结果文件大，存储和读取困难，难以在实际工作中进行有效应用。


技术实现要素：

6.本技术的实施例提供了汽车零件抖动仿真方法、装置、介质及电子设备，进行汽车零件模态仿真和运动学仿真时，对刚体位移和抖动位移进行拆分，以得到汽车零件的抖动位移，方便对汽车零件进行优化设计。
7.本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。
8.根据本技术实施例的第一方面，提供了汽车零件抖动仿真方法，包括：
9.获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息；
10.搭建整车有限元模型，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型中；
11.基于整车有限元模型，选取待仿真的汽车零件，对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子；
12.将非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子进行相乘叠加，得到汽车零件的抖动位移。
13.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子，包括：
14.获取汽车零件的监控点，所述汽车零件的监控点为汽车零件最危险节点；
15.对汽车零件的监控点进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件的监控点非刚体
模态下的模态位移以及对应的模态参与因子。
16.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述获取汽车零件的监控点，包括：
17.根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围；
18.对汽车零件进行模态仿真，得到汽车零件各阶模态的频率；
19.比较外载荷的激励频率范围和汽车零件各阶模态的频率，得到汽车零件的共振模态，所述汽车零件的共振模态的频率处于外载荷的激励频率范围内；
20.将汽车零件的共振模态的模态位移最大值对应的节点，作为监控点。
21.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围，包括：
22.对汽车在扭曲路面行驶时的各时域通道整车硬点载荷信息进行傅里叶变换，得到各通道载荷的频率；
23.根据各通道载荷的频率，得到外载荷的激励频率范围。
24.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述搭建整车有限元模型，包括：
25.获取整车各零件的材料和厚度信息；
26.搭建车辆有限元模型，给车辆有限元模型的各零件赋予对应的材料和厚度信息；
27.收集配重零件的质量信息和质心坐标信息，对车辆有限元模型进行配重，得到整车有限元模型。
28.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息通过vpg仿真或物理样车虚拟迭代处理获得。
29.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述汽车零件的抖动位移的计算公式如下：
[0030][0031]
，其中，u
抖动
(t)为汽车零件t时刻的抖动位移，ξ(i)为汽车零件t时刻第i阶模态的模态参与因子，ui为汽车零件第i阶模态的模态位移，n为大于等于7的正整数。
[0032]
在本技术的一些实施例中，首先，计算非刚体模态的模态位移和模态参与因子的乘积之和，即可得到汽车零件的抖动位移，剔除了刚体位移，方便对汽车零件进行优化设计，其次，选取汽车零件最危险节点为监控点，仅对监控点进行仿真分析，所需花费的存储空间大幅减小，方便读取和存储。
[0033]
根据本技术实施例的第二方面，提供了汽车零件抖动仿真装置，所述装置包括：
[0034]
获取单元，获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息；
[0035]
搭建单元，搭建整车有限元模型，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型中；
[0036]
分析单元，基于整车有限元模型，选取待仿真的汽车零件，对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子；
[0037]
得到单元，将非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子进行相乘叠加，得到汽车零件的抖动位移。
[0038]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述分析单元103包括：
[0039]
第一获取单元，获取汽车零件的监控点，所述汽车零件的监控点为汽车零件最危
险节点；
[0040]
第一得到单元，对汽车零件的监控点进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件的监控点非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子。
[0041]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第一获取单元包括：
[0042]
第二得到单元，根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围；
[0043]
第三得到单元，对汽车零件进行模态仿真，得到汽车零件各阶模态的频率；
[0044]
比较单元，比较外载荷的激励频率范围和汽车零件各阶模态的频率，得到汽车零件的共振模态，所述汽车零件的共振模态的频率处于外载荷的激励频率范围内；
[0045]
作为单元，将汽车零件的共振模态的模态位移最大值对应的节点，作为监控点。
[0046]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第二得到单元包括：
[0047]
第四得到单元，对汽车在扭曲路面行驶时的各时域通道整车硬点载荷信息进行傅里叶变换，得到各通道载荷的频率；
[0048]
第五得到单元，根据各通道载荷的频率，得到外载荷的激励频率范围。
[0049]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述搭建单元包括：
[0050]
第二获取单元，获取整车各零件的材料和厚度信息；
[0051]
第一搭建单元，搭建车辆有限元模型，给车辆有限元模型的各零件赋予对应的材料和厚度信息；
[0052]
第六得到单元，收集配重零件的质量信息和质心坐标信息，对车辆有限元模型进行配重，得到整车有限元模型。
[0053]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述获取单元通过vpg仿真或物理样车虚拟迭代处理获得。
[0054]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述得到单元包括：
[0055]
计算单元，通过如下计算公式对抖动位移进行计算：
[0056][0057]
，其中，u
抖动
(t)为汽车零件t时刻的抖动位移，ξ(i)为汽车零件t时刻第i阶模态的模态参与因子，ui为汽车零件第i阶模态的模态位移，n为大于等于7的正整数。
[0058]
根据本技术实施例的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实现上述第一方面任一实施例所述的方法。
[0059]
根据本技术实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储所述处理器的可执行指令，当所述可执行指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述第一方面任一实施例所述的方法。
[0060]
上述第二方面至第四方面各个实施例的有益效果，可以参考上述第一方面及第一方面各个实施例的有益效果，这里不再赘述。
[0061]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
[0062]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0063]
图1示出了本技术实施例中的汽车零件抖动仿真方法的流程图；
[0064]
图2示出了本技术实施例中的车辆在扭曲路面行驶过程时，车身侧底盘硬点载荷信息的示意图；
[0065]
图3示出了本技术实施例中的整车有限元模型的示意图；
[0066]
图4示出了本技术实施例中的车辆在扭曲路面行驶过程时的各时域通道的车身侧底盘硬点载荷信息的示意图；
[0067]
图5示出了本技术实施例中的各通道载荷的频率的示意图；
[0068]
图6示出了本技术实施例中的动力电池包盖板的监控点的示意图；
[0069]
图7示出了本技术实施例中的汽车零件抖动仿真装置的框图；
[0070]
图8为根据本发明实施例示出的计算机可读存储介质的示意图；
[0071]
图9为根据本发明实施例示出的电子设备的系统结构的示意图。
具体实施方式
[0072]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0073]
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本技术的各方面。
[0074]
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0075]
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0076]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0077]
图1示出了本技术实施例中的汽车零件抖动仿真方法的流程图，该汽车零件抖动仿真方法可以由具有计算处理功能的设备来执行。
[0078]
参照图1所示，该汽车零件抖动仿真方法至少包括s1到s4，详细介绍如下：
[0079]
在步骤s1中，获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息。
[0080]
在本技术中，扭曲路面可以为软件中的模拟路面，也可以为现实存在的试验路面，也可以为模拟现实存在的试验路面的路面，汽车在扭曲路面行驶可以通过软件仿真的形式进行，也可以通过车辆在扭曲路面测试的方式进行，整车硬点可以为整车设计硬点，整车硬点载荷信息可以通过软件仿真的形式得到，也可以通过实车测量得到。
[0081]
在步骤s2中，搭建整车有限元模型，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型中。
[0082]
在本技术中，整车有限元模型可以为tb有限元模型，整车有限元模型是运用有限元分析方法时候建立的模型，是一组仅在节点处连接、仅靠节点传力和仅在节点处受约束的单元组合体，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型采用一一对应的方式进行，比如整车有限元模型中a硬点输入a硬点载荷信息。
[0083]
在步骤s3中，基于整车有限元模型，选取待仿真的汽车零件，对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子。
[0084]
在本技术中，汽车零件非刚体模态的阶数≥7，汽车刚体模态的阶数为1到6，汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子可以分步得到，比如先通过模态仿真得到汽车零件非刚体模态下的模态位移，后通过运动学仿真得到汽车零件非刚体模态下的模态参与因子。
[0085]
在步骤s4中，将非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子进行相乘叠加，得到汽车零件的抖动位移。
[0086]
在本技术中，所述对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子，包括：
[0087]
获取汽车零件的监控点，所述汽车零件的监控点为汽车零件最危险节点；
[0088]
对汽车零件的监控点进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件的监控点非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子。
[0089]
具体地，最危险节点可以为抖动最剧烈的节点，也可以为共振幅度最大的节点，输出数据仅限于汽车零件的监控点的仿真结果，不用输出整车节点或汽车零件所有节点的仿真结果，所需花费的存储空间大幅减小，方便读取和存储。
[0090]
在本技术中，所述获取汽车零件的监控点，包括：
[0091]
根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围；
[0092]
对汽车零件进行模态仿真，得到汽车零件各阶模态的频率；
[0093]
比较外载荷的激励频率范围和汽车零件各阶模态的频率，得到汽车零件的共振模态，所述汽车零件的共振模态的频率处于外载荷的激励频率范围内；
[0094]
将汽车零件的共振模态的模态位移最大值对应的节点，作为监控点。
[0095]
具体地，在行车过程中，汽车零件产生的抖动，是在外载荷激励下，汽车零件在各阶模态位移和模态参与因子相乘叠加形成的综合外在响应，为了确定监控点，首先需要找出贡献量最大的那一阶模态，基于共振原理，贡献量最大的那一阶模态对应的频率处于外载荷激励频率范围内，对整车有限元模型进行模态仿真，提取汽车零件的各阶模态的频率，比较汽车零件的各阶模态的频率和外载荷的激励频率范围，可知第n阶模态的频率处于外载荷的激励频率范围内，第n阶模态即为贡献量最大的那一阶模态，其中，n为正整数，其次，
以第n阶模态中模态位移最大值的节点作为监控点，即第n阶模态中抖动最剧烈的节点作为监控点。
[0096]
在本技术中，所述根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围，包括：
[0097]
对汽车在扭曲路面行驶时的各时域通道的整车硬点载荷信息进行傅里叶变换，得到各通道载荷的频率；
[0098]
根据各通道载荷的频率，得到外载荷的激励频率范围。
[0099]
具体地，可以把各通道载荷的频率主要分布范围，作为外载荷的激励频率范围。
[0100]
在本技术中，所述搭建整车有限元模型，包括：
[0101]
获取整车各零件的材料和厚度信息；
[0102]
搭建车辆有限元模型，给车辆有限元模型的各零件赋予对应的材料和厚度信息；
[0103]
收集配重零件的质量信息和质心坐标信息，对车辆有限元模型进行配重，得到整车有限元模型。
[0104]
具体地，车辆有限元模型包括白车身有限元模型和待仿真的汽车零件有限元模型，配重零件包括左前车门、左后车门、背门、机盖、主仪表板、副仪表板、中央空调、冷却模块和前后保。
[0105]
在本技术中，所述获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息通过vpg仿真或物理样车虚拟迭代处理获得，其中，vpg仿真可以基于adams软件进行。
[0106]
在本技术中，所述汽车零件的抖动位移的计算公式如下：
[0107][0108]
，其中，u
抖动
(t)为汽车零件t时刻的抖动位移，ξ(i)为汽车零件t时刻第i阶模态的模态参与因子，ui为汽车零件第i阶模态的模态位移，n为大于等于7的正整数。
[0109]
除此之外，还可以采用合位移减去刚性位移的方式得到抖动位移，即抖动位移为合位移剔除刚性位移后的位移，其计算公式如下：
[0110][0111]
，u
抖动
(t)为汽车零件t时刻的抖动位移，u(t)为汽车零件t时刻的合位移，u
刚性
(t)为汽车零件t时刻的刚性位移，ξ(i)为汽车零件t时刻第i阶模态的模态参与因子，ui为汽车零件第i阶模态的模态位移，m为大于等于7的正整数。
[0112]
为了更好地理解本实施例，以电动汽车的动力电池包盖板为例，提供一个具体示例如下：
[0113]
(1)基于adams软件，采用vpg仿真的方法，得到车辆在扭曲路面行驶过程时，车身侧底盘硬点载荷信息，参见图2；
[0114]
(2)获取整车各零件的材料和厚度信息，搭建整车tb有限元模型，具体地，搭建白车身有限元模型及动力电池包有限元模型，给白车身有限元模型及动力电池包有限元模型赋予对应的材料和厚度信息，收集配重零件的质量信息和质心坐标信息，对车辆有限元模
型进行配重，得到整车有限元模型，配重零件的质量信息和质心坐标信息参见表1，整车有限元模型参见图3；
[0115]
表1
[0116]
零件质量质心坐标(x,y,z)左前车门18.8kg2547.35,-883.44,930.54左后车门17.2kg3664.26-873.49,975.73背门18.kg5323.81,0.046,1167.54机盖10.6kg1297.91-0.008,1114.01主仪表板27.1kg2137.24，-29.87，1091.61副仪表板14.98kg2718.167，-5.128，784.916中央空调11.4kg1995.000，127.000，910.000冷却模块16.24kg819.828，-7.381，736.955前保10.97kg644.574，1.766，735.659后保9.63kg5507.015，-1.440，717.040
………………
[0117]
(3)将车辆在扭曲路面行驶过程时的各时域通道的车身侧底盘硬点载荷信息进行傅里叶变换，得到各通道载荷的频率，获得外载荷能够激励产生的主要频率范围，车辆在扭曲路面行驶过程时的各时域通道的车身侧底盘硬点载荷信息参见图4，各通道载荷的频率参见图5，根据图5可知，外载荷能够激励产生的主要频率范围在5到20hz；
[0118]
(4)在行车过程中，动力电池包盖板产生的抖动，是在外载荷激励下，动力电池包盖板在各阶模态位移和模态参与因子相乘叠加形成的综合外在响应，为了确定监控点，首先需要找出贡献量最大的那一阶模态，基于共振原理，贡献量最大的那一阶模态对应的频率处于外载荷激励频率范围内，对整车tb有限元模型进行模态仿真，提取动力电池包盖板的各阶模态的频率，比较动力电池包盖板的各阶模态的频率和外载荷的激励频率范围，可知第7阶模态中电池包盖板z向运动阵型处在5到20hz范围内，因此将这阶模态中模态位移最大值的节点作为监控点，即第7阶模态中抖动最剧烈的节点作为监控点，动力电池包盖板的监控点参见图6；
[0119]
(5)车身侧底盘硬点载荷信息输入到整车tb有限元模型中，具体地，车身侧底盘硬点载荷信息通过载荷驱动卡片的形式输入到整车tb有限元模型中，首先将adams生成载荷文件(.rsp格式)转换成有限元软件nastran可识别的8字符表格形式，其次将表格形式的载荷信息创建到载荷信息卡片上；
[0120]
(6)首先，建立整车tb有限元模型自由模态分析步，用于输出监控点在不同阶次模态下对应的模态位移，其次，建立整车tb有限元模型扭曲路行驶工况分析步，用于输出每一时刻，各个阶次模态对应的模态参与因子；
[0121]
(7)采用模态叠加动力学求解法，求解动力电池包盖板的抖动位移，其计算公式如下：
[0122]
[0123]
，其中，u
抖动
(t)为汽车零件t时刻的抖动位移，ξ(i)为汽车零件t时刻第i阶模态的模态参与因子，ui为汽车零件第i阶模态的模态位移，n为大于等于7的正整数。
[0124]
综上所述，提供了一种汽车在扭曲路面上行驶时是否会发生汽车零件共振抖动问题的直接评估仿真方法，可以为主机厂汽车零件结构设计及汽车零件连接关系(比如螺栓数量及布置位置)设计提供指导；可以考虑到路面载荷、底盘、车身等各个方面对待仿真的汽车零件造成的综合影响，摒弃了传统仿真只对汽车零件单体进行仿真评估方法，极大的提高了仿真精度，提升了试验一次性通过率，减少了实车试验问题，从而降低了设计冗余和成本增加。
[0125]
图7示出了本技术实施例中汽车零件抖动仿真装置的框图，参见图7，根据本技术实施例的第二方面，提供了汽车零件抖动仿真装置100，所述装置包括：
[0126]
获取单元101，获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息；
[0127]
搭建单元102，搭建整车有限元模型，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型中；
[0128]
分析单元103，基于整车有限元模型，选取待仿真的汽车零件，对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子；
[0129]
得到单元104，将非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子进行相乘叠加，得到汽车零件的抖动位移。
[0130]
在本技术中，所述分析单元103包括：
[0131]
第一获取单元，获取汽车零件的监控点，所述汽车零件的监控点为汽车零件最危险节点；
[0132]
第一得到单元，对汽车零件的监控点进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件的监控点非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子。
[0133]
具体地，所述第一获取单元包括：
[0134]
第二得到单元，根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围；
[0135]
第三得到单元，对汽车零件进行模态仿真，得到汽车零件各阶模态的频率；
[0136]
比较单元，比较外载荷的激励频率范围和汽车零件各阶模态的频率，得到汽车零件的共振模态，所述汽车零件的共振模态的频率处于外载荷的激励频率范围内；
[0137]
作为单元，将汽车零件的共振模态的模态位移最大值对应的节点，作为监控点。
[0138]
在本技术中，所述第二得到单元包括：
[0139]
第四得到单元，对汽车在扭曲路面行驶时的各时域通道整车硬点载荷信息进行傅里叶变换，得到各通道载荷的频率；
[0140]
第五得到单元，根据各通道载荷的频率，得到外载荷的激励频率范围。
[0141]
在本技术中，所述搭建单元102包括：
[0142]
第二获取单元，获取整车各零件的材料和厚度信息；
[0143]
第一搭建单元，搭建车辆有限元模型，给车辆有限元模型的各零件赋予对应的材料和厚度信息；
[0144]
第六得到单元，收集配重零件的质量信息和质心坐标信息，对车辆有限元模型进行配重，得到整车有限元模型。
[0145]
在本技术中，所述获取单元101通过vpg仿真或物理样车虚拟迭代处理获得。
[0146]
在本技术中，所述得到单元104包括：
[0147]
计算单元，通过如下计算公式对抖动位移进行计算：
[0148][0149]
，其中，u
抖动
(t)为汽车零件t时刻的抖动位移，ξ(i)为汽车零件t时刻第i阶模态的模态参与因子，ui为汽车零件第i阶模态的模态位移，n为大于等于7的正整数。
[0150]
基于同一发明构思，作为第三方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述汽车零件抖动仿真方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本技术的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本技术各种示例性实施方式的步骤。
[0151]
参考图8所示，描述了根据本技术的实施方式的用于实现上述方法的程序产品200，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本技术的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0152]
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0153]
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0154]
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0155]
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0156]
作为另一方面，本技术还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
[0157]
所属技术领域的技术人员能够理解，本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
[0158]
下面参照图9来描述根据本技术的这种实施方式的电子设备300。图9显示的电子设备300仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0159]
如图9所示，电子设备300以通用计算设备的形式表现。电子设备300的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元310、上述至少一个存储单元320、连接不同系统组件(包括存储单元320和处理单元310)的总线330。
[0160]
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元310执行，使得所述处理单元310执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本技术各种示例性实施方式的步骤。
[0161]
存储单元320可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)321和/或高速缓存存储单元322，还可以进一步包括只读存储单元(rom)323。
[0162]
存储单元320还可以包括具有一组(至少一个)程序模块325的程序/实用工具324，这样的程序模块325包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
[0163]
总线330可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
[0164]
电子设备300也可以与一个或多个外部设备400(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备300交互的设备通信，和/或与使得该电子设备300能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口350进行。并且，电子设备300还可以通过网络适配器360与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器360通过总线330与电子设备300的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备300使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0165]
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本技术及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0166]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为
一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0167]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0168]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0169]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.汽车零件抖动仿真方法，其特征在于，包括：获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息；搭建整车有限元模型，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型中；基于整车有限元模型，选取待仿真的汽车零件，对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子；将非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子进行相乘叠加，得到汽车零件的抖动位移。2.根据权利要求1所述的汽车零件抖动仿真方法，其特征在于，所述对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子，包括：获取汽车零件的监控点，所述汽车零件的监控点为汽车零件最危险节点；对汽车零件的监控点进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件的监控点非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子。3.根据权利要求2所述的汽车零件抖动仿真方法，其特征在于，所述获取汽车零件的监控点，包括：根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围；对汽车零件进行模态仿真，得到汽车零件各阶模态的频率；比较外载荷的激励频率范围和汽车零件各阶模态的频率，得到汽车零件的共振模态，所述汽车零件的共振模态的频率处于外载荷的激励频率范围内；将汽车零件的共振模态的模态位移最大值对应的节点，作为监控点。4.根据权利要求3所述的汽车零件抖动仿真方法，其特征在于，所述根据汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息，得到外载荷的激励频率范围，包括：对汽车在扭曲路面行驶时的各时域通道整车硬点载荷信息进行傅里叶变换，得到各通道载荷的频率；根据各通道载荷的频率，得到外载荷的激励频率范围。5.根据权利要求1所述的汽车零件抖动仿真方法，其特征在于，所述搭建整车有限元模型，包括：获取整车各零件的材料和厚度信息；搭建车辆有限元模型，给车辆有限元模型的各零件赋予对应的材料和厚度信息；收集配重零件的质量信息和质心坐标信息，对车辆有限元模型进行配重，得到整车有限元模型。6.根据权利要求1所述的汽车零件抖动仿真方法，其特征在于，所述汽车零件的抖动位移的计算公式如下：，其中，u
抖动
(t)为汽车零件t时刻的抖动位移，ξ(i)为汽车零件t时刻第i阶模态的模态参与因子，u
i
为汽车零件第i阶模态的模态位移，n为大于等于7的正整数。7.根据权利要求1所述的汽车零件抖动仿真方法，其特征在于，所述获取汽车在扭曲路
面行驶时的整车硬点载荷信息通过vpg仿真或物理样车虚拟迭代处理获得。8.汽车零件抖动仿真装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息；搭建单元，搭建整车有限元模型，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型中；分析单元，基于整车有限元模型，选取待仿真的汽车零件，对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子；得到单元，将非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子进行相乘叠加，得到汽车零件的抖动位移。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括可执行指令，当该可执行指令被处理器执行时，实现根据权利要求1-7任一项所述的汽车零件抖动仿真方法。10.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储所述处理器的可执行指令，当所述可执行指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1-7任一项所述的汽车零件抖动仿真方法。

技术总结
本申请公开了汽车零件抖动仿真方法、装置、介质及电子设备，所述方法包括：获取汽车在扭曲路面行驶时的整车硬点载荷信息；搭建整车有限元模型，将整车硬点载荷信息输入整车有限元模型中；基于整车有限元模型，选取待仿真的汽车零件，对汽车零件进行模态仿真和运动学仿真，得到汽车零件非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子；将非刚体模态下的模态位移以及对应的模态参与因子进行相乘叠加，得到汽车零件的抖动位移。本申请计算汽车零件的抖动位移时更为准确，方便对汽车零件进行优化设计。计。计。


技术研发人员：刘岩 罗洲 陆兴旺 姚晨 陈莉
受保护的技术使用者：岚图汽车科技有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/15