车辆结构设计参数优化方法技术领域
本发明涉及车辆结构设计领域，具体涉及一种车辆结构设计参数优化方
法。
背景技术
悬架是现代汽车的一个重要总成，它把车身和车轮弹性的连接起来，主要
作用是传递车身与车轮之间所有的力和力矩、缓和由路面不平传给车身的冲击
载荷，衰减由此引起的承载系统的震动，控制车轮的运动规律，以保证汽车具
有需要的平顺性和操纵稳定性。
目前，汽车工程师在开发悬架的时候，首先根据整车要求选定悬架结构
形式，确定平顺性和稳定性的性能参数。然后使用ADAMS(机械系统力学自动
分析)等软件建立悬架动力学模型，通过不断调整硬点(Hardpoint)，使各
项性能参数达到预期数值。其中，设计硬点是在汽车的总布置设计过程中，为
保证零部件之间的协调和装配关系及造型风格要求所确定的控制点或坐标、控
制线、控制面及控制结构的总称。然后根据硬点进行具体部件结构设计，工程
师所设计出的部件需要通过DMU运动校核和强度、疲劳分析。如无法通过，则
需调整硬点并重新设计部件结构。如此循环，直至性能参数达到预期数值，同
时结构件运动过程中不会出现相互干涉的情形并且满足强度、疲劳等方面的要
求。
上述过程，调整硬点后需要重新设计部件结构，属重复性工作，大大延长
了悬架开发时间。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种车辆结构设计参数优化方法，可以减
少在设计车辆结构过程中进行设计变更时所需的工作量，同时可以进一步的得
到优化的车辆结构。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
车辆结构设计参数优化方法，包括如下步骤：
S1、根据车辆结构形式以及平顺性和操纵稳定性参数要求，使用ADAMS建
立车辆系统的动力学模型，获得ADAMS硬点文件，ADAMS硬点文件中至少包
括所述汽车车辆的各硬点的位置信息；
S2、读取ADAMS硬点文件中各硬点的坐标数值，形成一个可修改的硬点表，
硬点表中包括各硬点坐标名称，以及每一硬点对应的坐标数值、以及相邻两个
坐标之间在距离值；
S3、根据硬点表，建立一硬点汽车构造模型，汽车构造模型中包括汽车车
辆的所有硬点坐标；
S4、对所述硬点汽车构造模型进行参数化处理，使所述硬点汽车构造模型
与硬点表建立关联，并发布硬点汽车构造模型中已关联的各硬点；
S5、根据硬点汽车构造模型，建立汽车车辆各部件的汽车构造点线模型，
每个部件的汽车构造点线模型包括所述发布的硬点中相应部分硬点，并保持相
应的关联关系，
S6、根据部件的汽车构造线模型设计部件的详细数模；
S7、将所得的详细数模与专家系统内的经典数模进行对比，并通过专家系
统对所得的详细数模进行评估和给出建议性的修改方案；
S8、融合所得的详细数模、评估结果和建议性的修改方案，得到最优详细
数模；
S9、建立车辆系统点线DMU模型，并将各部件的最优详细数模装饰到车辆
系统点线DMU模型的相应点线部件上，获得汽车车辆的参数化DMU模型；
S10、对汽车车辆的参数化DMU模型进行运动校核，在满足各部件的最小
间隙要求后，对汽车车辆的各部件进行强度、刚度以及耐久校核；
优选地，所述专家系统内储存有各类经典车结构详细数模数据。
优选地，所述专家系统内设有一更新模块，更新模块内设有一定时模块，
用于实时更新专家系统内的数据。
优选地，所述专家系统内，还设有一网络爬虫模块，用于在网络上所搜与
所得的详细数模相关的文档或网页数据，并发送到显示屏。
本发明具有以下有益效果：
可以减少在设计车辆结构过程中进行设计变更时所需的工作量，同时可以
进一步的得到优化的车辆结构。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行
进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，
并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种车辆结构设计参数优化方法，包括如下步骤：
S1、根据车辆结构形式以及平顺性和操纵稳定性参数要求，使用ADAMS建
立车辆系统的动力学模型，获得ADAMS硬点文件，ADAMS硬点文件中至少包
括所述汽车车辆的各硬点的位置信息；
S2、读取ADAMS硬点文件中各硬点的坐标数值，形成一个可修改的硬点表，
硬点表中包括各硬点坐标名称，以及每一硬点对应的坐标数值、以及相邻两个
坐标之间在距离值；
S3、根据硬点表，建立一硬点汽车构造模型，汽车构造模型中包括汽车车
辆的所有硬点坐标；
S4、对所述硬点汽车构造模型进行参数化处理，使所述硬点汽车构造模型
与硬点表建立关联，并发布硬点汽车构造模型中已关联的各硬点；
S5、根据硬点汽车构造模型，建立汽车车辆各部件的汽车构造点线模型，
每个部件的汽车构造点线模型包括所述发布的硬点中相应部分硬点，并保持相
应的关联关系，
S6、根据部件的汽车构造线模型设计部件的详细数模；
S7、将所得的详细数模与专家系统内的经典数模进行对比，并通过专家系
统对所得的详细数模进行评估和给出建议性的修改方案；
S8、融合所得的详细数模、评估结果和建议性的修改方案，得到最优详细
数模；
S9、建立车辆系统点线DMU模型，并将各部件的最优详细数模装饰到车辆
系统点线DMU模型的相应点线部件上，获得汽车车辆的参数化DMU模型；
S10、对汽车车辆的参数化DMU模型进行运动校核，在满足各部件的最小
间隙要求后，对汽车车辆的各部件进行强度、刚度以及耐久校核；
所述专家系统内储存有各类经典车结构详细数模数据。
所述专家系统内设有一更新模块，更新模块内设有一定时模块，用于实时
更新专家系统内的数据。
所述专家系统内，还设有一网络爬虫模块，用于在网络上所搜与所得的详
细数模相关的文档或网页数据，并发送到显示屏。
所述步骤S4的具体步骤为：
使用CATIA软件的参数输入功能将所述硬点表中的坐标名称及其数值以长
度参数的形式导入所述硬点CATPart模型中；
使用CATIA软件的设计表工具把所述硬点表以设计表的形式导入到所述硬
点CATPart模型，导入时指明导入硬点表EXCEL文件第二表单；
使用CATIA软件的公式编辑器工具把硬点CATPart模型中各硬点的坐标数
值换成相应的设计参数；
使用CATIA软件的发布工具发布所述硬点CATPart模型中的各硬点。
所述硬点表通过以下步骤建立：
使用Matlab读取所述ADAMS硬点文件中各硬点的坐标数值导入一EXCEL
文件中，在所述EXCEL文件的第一表单中存放有所述各硬点名称、坐标数值以
及相邻两个坐标之间的距离；在所述EXCEL文件的第二表单的第一列放置硬点
坐标名称，第二列链接到第一表单中相应的坐标数值，第三列连接到第一表单
中的相应的两个坐标之间的距离，所述EXCEL文件即为所述可修改的硬点表，
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术
人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些
改进和润饰也应视为本发明的保护范围。