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专利号: 2024110360882
申请人: 大连孟月青晴网络科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1:获取用户汽车外壳结构信息数据,并对用户汽车外壳结构信息数据进行功能需求及结构性能评估分析,得到汽车外壳结构功能需求数据以及汽车外壳结构性能需求状况数据;

步骤S2:对汽车外壳结构功能需求数据进行外壳结构功能设计分析,以得到汽车外壳结构功能设计参数集;对汽车外壳结构性能需求状况数据进行性能关键参数统计分析,得到汽车外壳结构性能关键参数集;

步骤S3:根据汽车外壳结构功能设计参数集以及汽车外壳结构性能关键参数集进行3D仿真建模分析,以生成汽车外壳结构3D仿真空间模型;利用3D打印技术对汽车外壳结构3D仿真空间模型进行3D打印制造,得到汽车外壳结构3D打印初始模型;

步骤S4:对汽车外壳结构3D打印初始模型进行力学模拟仿真测试,以得到汽车外壳结构力学模拟异常测试结果;基于汽车外壳结构力学模拟异常测试结果对汽车外壳结构3D打印初始模型进行外壳结构优化设计,以生成汽车外壳结构3D打印优化结果。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:步骤S11:获取用户汽车外壳结构信息数据;

步骤S12:对用户汽车外壳结构信息数据进行功能需求评估分析,得到汽车外壳结构功能需求数据;

步骤S13:对用户汽车外壳结构信息数据进行结构使用习惯挖掘分析,得到用户汽车外壳结构使用习惯信息数据;

步骤S14:对用户汽车外壳结构信息数据进行安全要求识别分析,得到用户汽车外壳结构安全要求信息数据;

步骤S15:基于用户汽车外壳结构使用习惯信息数据以及用户汽车外壳结构安全要求信息数据对用户汽车外壳结构信息数据进行结构性能评估分析,得到汽车外壳结构性能需求状况数据。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:步骤S21:对汽车外壳结构功能需求数据进行外观及内部特性功能需求提取处理,得到汽车外壳结构外观功能需求数据以及汽车外壳结构内部特性功能需求数据;

步骤S22:根据汽车外壳结构外观功能需求数据进行结构外观功能参数设计,得到汽车外壳结构外观功能设计参数集;

步骤S23:根据汽车外壳结构内部特性功能需求数据进行结构内部特性功能参数设计,得到汽车外壳结构内部特性功能设计参数集;

步骤S24:将汽车外壳结构外观功能设计参数集以及汽车外壳结构内部特性功能设计参数集进行参数合并,以得到汽车外壳结构功能设计参数集;

步骤S25:对汽车外壳结构性能需求状况数据进行性能关键参数统计分析,得到汽车外壳结构性能关键参数集。

4.根据权利要求3所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S25包括以下步骤:步骤S251:对汽车外壳结构性能需求状况数据进行结构性能参数设计,以得到汽车外壳结构性能初始参数集;

步骤S252:对汽车外壳结构性能需求状况数据进行性能维度评估分析,得到汽车外壳结构性能维度数据;基于汽车外壳结构性能维度数据对汽车外壳结构性能初始参数集进行维度分类处理,以得到不同性能维度下的汽车外壳结构性能参数集;

步骤S253:对不同性能维度下的汽车外壳结构性能参数集进行相关性评估分析,得到不同性能维度下汽车外壳结构性能参数之间的关联关系数据;基于不同性能维度下汽车外壳结构性能参数之间的关联关系数据对不同性能维度下的汽车外壳结构性能参数集进行关联影响探索分析,得到不同性能维度下汽车外壳结构性能参数之间的关联影响因子;

步骤S254:基于不同性能维度下汽车外壳结构性能参数之间的关联关系数据对不同性能维度下的汽车外壳结构性能参数集进行关联权重分配处理,得到不同性能维度下的汽车外壳结构性能关联权重系数;根据不同性能维度下的汽车外壳结构性能关联权重系数以及不同性能维度下汽车外壳结构性能参数之间的关联影响因子对不同性能维度下的汽车外壳结构性能参数集进行重要性评估分析,得到不同性能维度下汽车外壳结构性能参数的重要程度;

步骤S255:根据不同性能维度下汽车外壳结构性能参数的重要程度对不同性能维度下的汽车外壳结构性能参数集进行关键参数筛选处理,得到汽车外壳结构性能关键参数集。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:步骤S31:对汽车外壳结构功能设计参数集以及汽车外壳结构性能关键参数集进行结构拓扑映射分析,以得到汽车外壳结构设计参数拓扑映射空间;

步骤S32:对汽车外壳结构设计参数拓扑映射空间进行空间特征分析,得到汽车外壳结构设计拓扑空间特征数据;

步骤S33:对汽车外壳结构设计拓扑空间特征数据进行结构层厚角点及结构分布角点检测,得到汽车外壳结构层厚角点特征数据以及汽车外壳结构分布角点特征数据;

步骤S34:根据汽车外壳结构层厚角点特征数据以及汽车外壳结构分布角点特征数据对汽车外壳结构设计参数拓扑映射空间进行3D仿真建模分析,以生成汽车外壳结构3D仿真空间模型;

步骤S35:利用3D打印技术对汽车外壳结构3D仿真空间模型进行3D打印制造,得到汽车外壳结构3D打印初始模型。

6.根据权利要求5所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S35包括以下步骤:步骤S351:利用3D打印技术对汽车外壳结构3D仿真空间模型进行熔融沉积打印建模,以得到汽车外壳结构3D熔融打印模型;

步骤S352:对汽车外壳结构3D熔融打印模型进行抛光固化处理,得到汽车外壳结构3D打印抛光固化模型;

步骤S353:对汽车外壳结构3D打印抛光固化模型进行装配涂装处理,得到汽车外壳结构3D打印初始模型。

7.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:步骤S41:利用力学模拟测试评分计算公式对汽车外壳结构3D打印初始模型进行模拟测试评分计算,以得到汽车外壳结构3D模型抗压测试评分、汽车外壳结构3D模型抗弯测试评分以及汽车外壳结构3D模型冲击测试评分;

步骤S42:对汽车外壳结构3D模型抗压测试评分、汽车外壳结构3D模型抗弯测试评分以及汽车外壳结构3D模型冲击测试评分进行测试权重分配处理,以得到汽车外壳结构3D模型抗压测试权重、汽车外壳结构3D模型抗弯测试权重以及汽车外壳结构3D模型冲击测试权重;

步骤S43:根据汽车外壳结构3D模型抗压测试权重、汽车外壳结构3D模型抗弯测试权重以及汽车外壳结构3D模型冲击测试权重对汽车外壳结构3D模型抗压测试评分、汽车外壳结构3D模型抗弯测试评分以及汽车外壳结构3D模型冲击测试评分进行测试综合评估分析,得到汽车外壳结构3D模型力学测试综合评分值;

步骤S44:根据预设的力学测试评分标准阈值对汽车外壳结构3D模型力学测试综合评分值进行比较判断,当汽车外壳结构3D模型力学测试综合评分值大于或等于预设的力学测试评分标准阈值时,则将该汽车外壳结构3D模型力学测试综合评分值对应汽车外壳结构3D打印初始模型的力学模拟测试结果标记为正常;当汽车外壳结构3D模型力学测试综合评分值小于预设的力学测试评分标准阈值时,则将该汽车外壳结构3D模型力学测试综合评分值对应汽车外壳结构3D打印初始模型的力学模拟测试结果标记为异常;将被标记为异常的汽车外壳结构3D打印初始模型的力学模拟测试结果筛选出来,以得到汽车外壳结构力学模拟异常测试结果;

步骤S45:基于汽车外壳结构力学模拟异常测试结果对汽车外壳结构3D打印初始模型进行外壳结构优化设计,以生成汽车外壳结构3D打印优化结果。

8.根据权利要求7所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S41中的力学模拟测试评分计算公式具体为:;

式中, 为汽车外壳结构3D模型抗压测试评分, 为汽车外壳结构3D打印初始模型的体积范围参数,为 轴坐标参数, 为 轴坐标参数, 为 轴坐标参数, 为汽车外壳结构3D打印初始模型内任意点处沿 轴方向的抗压应力分量, 为汽车外壳结构3D打印初始模型内任意点处沿 轴方向的抗压应力分量, 为汽车外壳结构3D打印初始模型内任意点处沿 轴方向的抗压应力分量, 为汽车外壳结构3D打印初始模型内任意点处沿平面上的剪切应力分量, 为汽车外壳结构3D打印初始模型内任意点处沿 平面上的剪切应力分量, 为汽车外壳结构3D打印初始模型内任意点处沿 平面上的剪切应力分量, 为汽车外壳结构3D打印初始模型的材料密度参数, 为汽车外壳结构3D模型抗压测试评分的修正系数, 为汽车外壳结构3D模型抗弯测试评分, 为 轴方向的外壳结构长度, 为 轴方向的外壳结构长度, 为 轴方向的外壳结构长度, 为 轴方向的截面惯性矩, 为 轴方向的截面惯性矩, 为 轴方向的截面惯性矩, 为 轴方向的施加力横截面宽度, 为 轴方向的施加力横截面宽度, 为 轴方向的施加力横截面宽度, 为 轴方向的施加力横截面高度, 为 轴方向的施加力横截面高度,为 轴方向的施加力横截面高度, 为 轴坐标分量, 为 轴坐标分量,为 轴坐标分量, 为 轴方向在任意位置 处的弯矩, 为 轴方向在任意位置 处的弯矩,为 轴方向在任意位置 处的弯矩, 为 轴方向的施加力集中载荷, 为 轴方向的施加力集中载荷, 为 轴方向的施加力集中载荷, 为汽车外壳结构3D模型抗弯测试评分的修正系数, 为汽车外壳结构3D模型冲击测试评分, 为冲击测试的时间范围参数,为冲击测试的积分时间变量参数, 为在时间 处的冲击力, 为最大允许冲击力, 为在时间 处的模型冲击吸收能量, 为最大允许吸收能量,为冲击测试时间衰减参数, 为汽车外壳结构3D模型冲击测试评分的修正系数。

9.根据权利要求7所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,其特征在于,步骤S45包括以下步骤:步骤S451:基于汽车外壳结构力学模拟异常测试结果对汽车外壳结构3D打印初始模型进行模型异常问题识别分析,得到汽车外壳结构3D模型异常问题信息数据;

步骤S452:根据汽车外壳结构3D模型异常问题信息数据对汽车外壳结构3D打印初始模型进行异常改进需求分析,得到汽车外壳结构3D模型异常改进方向需求数据;

步骤S453:根据汽车外壳结构3D模型异常改进方向需求数据进行模型结构优化目标设定,以得到汽车外壳结构3D模型优化目标数据;

步骤S454:基于汽车外壳结构3D模型优化目标数据对汽车外壳结构3D打印初始模型进行外壳结构优化设计,以生成汽车外壳结构3D打印优化结果。

10.基于3D打印技术的汽车外壳结构设计系统,其特征在于,用于执行如权利要求1所述的基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法,该基于3D打印技术的汽车外壳结构设计系统包括:汽车外壳结构需求评估分析模块,用于获取用户汽车外壳结构信息数据,并对用户汽车外壳结构信息数据进行功能需求及结构性能评估分析,从而得到汽车外壳结构功能需求数据以及汽车外壳结构性能需求状况数据;

汽车外壳结构关键设计参数分析模块,用于对汽车外壳结构功能需求数据进行外壳结构功能设计分析,以得到汽车外壳结构功能设计参数集;对汽车外壳结构性能需求状况数据进行性能关键参数统计分析,从而得到汽车外壳结构性能关键参数集;

汽车外壳结构3D仿真打印模块,用于根据汽车外壳结构功能设计参数集以及汽车外壳结构性能关键参数集进行3D仿真建模分析,以生成汽车外壳结构3D仿真空间模型;利用3D打印技术对汽车外壳结构3D仿真空间模型进行3D打印制造,从而得到汽车外壳结构3D打印初始模型;

汽车外壳结构3D模型测试优化模块,用于对汽车外壳结构3D打印初始模型进行力学模拟仿真测试,以得到汽车外壳结构力学模拟异常测试结果;基于汽车外壳结构力学模拟异常测试结果对汽车外壳结构3D打印初始模型进行外壳结构优化设计,以生成汽车外壳结构

3D打印优化结果。