车辆碰撞吸能盒的生成方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术实施例涉及车辆，具体而言，涉及一种车辆碰撞吸能盒的生成方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、车辆碰撞吸能盒作为正面碰撞中的重要被动安全部件，车辆碰撞吸能盒的性能决定碰撞能量吸收效率，及乘员舱完整性。相关技术中，碰撞吸能盒采用等截面方管，通过单一内凹槽削弱局部刚度以引导压溃。然而，这种设计存在如下缺陷：诱导结构单一，导致在碰撞角度或载荷偏差时易出现扭曲、横向弯曲等非对称折叠，造成压溃紊乱，较严重降低有效吸能行程与效率，造成生成的车辆碰撞吸能盒的吸能效果较低。

2、针对上述问题，目前还没有很好的解决方案。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种车辆碰撞吸能盒的生成方法、装置、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术中生成的车辆碰撞吸能盒的吸能效果较低的技术问题。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种车辆碰撞吸能盒的生成方法，包括：获取车辆碰撞吸能盒的初始结构模型，其中，初始结构模型采用变截面方管结构，初始结构模型中包含变截面方管结构上设置的至少一个诱导槽对应的待优化几何参数；对初始结构模型中的待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型；基于目标结构模型，生成车辆碰撞吸能盒。

3、在本技术实施例中，获取车辆碰撞吸能盒的初始结构模型，包括：构建待优化的轴向位置参数、槽体宽度参数和槽体深度参数，其中，槽体深度参数为有符号数值，正值表示对应的诱导槽为内凹结构，负值表示对应的诱导槽为外凸结构；基于轴向位置参数、槽体宽度参数和槽体深度参数，确定待优化几何参数；基于待优化几何参数和变截面方管结构，构建初始结构模型。

4、在本技术实施例中，对初始结构模型中的待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型，包括：获取待优化几何参数对应的制造约束条件集；基于目标智能代理模型和制造约束条件集，对待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型，其中，目标智能代理模型以最大化初始结构模型的碰撞吸能量为优化目标。

5、在本技术实施例中，获取待优化几何参数对应的制造约束条件集，包括：获取轴向位置参数对应的轴向位置约束条件、槽体宽度参数对应的槽体宽度约束条件，和槽体深度参数对应的槽体深度约束条件；在变截面方管结构上设置的诱导槽的数量为一个的情况下，对轴向位置约束条件、槽体宽度约束条件和槽体深度约束条件进行整合，得到制造约束条件集；在变截面方管结构上设置的诱导槽的数量为多个的情况下，获取多个诱导槽之间的设置位置约束条件和设置间距约束条件，并对设置位置约束条件、设置间距约束条件、轴向位置约束条件、槽体宽度约束条件和槽体深度约束条件进行整合，得到制造约束条件集。

6、在本技术实施例中，基于目标智能代理模型和制造约束条件集，对待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型，包括：基于制造约束条件集构建目标惩罚函数，其中，目标惩罚函数用于对不满足制造约束条件集的候选解施加惩罚项，惩罚项对应的惩罚程度与候选解超出对应制造约束条件的程度相关；基于目标惩罚函数引导目标智能代理模型，对待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型；优选地，基于制造约束条件集构建目标惩罚函数，包括：基于制造约束条件集中的不同制造约束条件，构建不同制造约束条件对应的惩罚项；对不同制造约束条件对应的惩罚项进行整合，得到目标惩罚函数。

7、在本技术实施例中，基于目标惩罚函数引导目标智能代理模型，对待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型，包括：将待优化几何参数输入至目标智能代理模型，基于目标惩罚函数引导目标智能代理模型，输出不同几何参数对应的碰撞性能指标；基于不同几何参数对应的碰撞性能指标，对不同几何参数进行筛选，得到优化后的几何参数，并基于优化后的几何参数，构建目标结构模型。

8、在本技术实施例中，基于优化后的几何参数，构建目标结构模型，包括：对优化后的几何参数进行仿真验证，得到仿真验证结果；基于优化后的几何参数和仿真验证结果，构建目标结构模型；优选地，对优化后的几何参数进行仿真验证，得到仿真验证结果，包括：构建用于模拟正面碰撞工况的有限元分析模型；基于有限元分析模型，对优化后的几何参数进行仿真验证，得到仿真验证结果。

9、在本技术实施例中，基于有限元分析模型，对优化后的几何参数进行仿真验证，得到仿真验证结果，包括：基于有限元分析模型，对优化后的几何参数进行仿真验证，得到优化后的几何参数对应的第一碰撞吸能量；基于第一碰撞吸能量和第二碰撞吸能量，确定仿真验证结果，其中，第二碰撞吸能量用于表示基于目标智能代理模型预测的优化后的几何参数对应的碰撞吸能量。

10、在本技术实施例中，基于第一碰撞吸能量和第二碰撞吸能量，确定仿真验证结果，包括：在第一碰撞吸能量与第二碰撞吸能量之间的差异小于预设误差阈值，且第一碰撞吸能量大于预设碰撞吸能阈值的情况下，确定仿真验证结果为仿真验证通过；在第一碰撞吸能量与第二碰撞吸能量之间的差异大于或等于预设误差阈值，或第一碰撞吸能量小于或等于预设碰撞吸能阈值的情况下，确定仿真验证结果为仿真验证未通过。

11、在本技术实施例中，基于优化后的几何参数和仿真验证结果，构建目标结构模型，包括：在仿真验证结果表征优化后的几何参数未通过仿真验证的情况下，循环执行对仿真验证未通过的几何参数对应的碰撞吸能量进行降低，将降低后的碰撞吸能量作为新的优化目标，并通过目标智能代理模型采用新的优化目标进行参数优化的步骤，直到仿真验证结果表征优化后的几何参数通过仿真验证；在仿真验证结果表征优化后的几何参数通过仿真验证的情况下，基于仿真验证通过的几何参数构建目标结构模型。

12、根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种车辆碰撞吸能盒的生成装置，包括：获取模块，用于获取车辆碰撞吸能盒的初始结构模型，其中，初始结构模型采用变截面方管结构，初始结构模型中包含变截面方管结构上设置的至少一个诱导槽对应的待优化几何参数；优化模块，用于对初始结构模型中的待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型；生成模块，用于基于目标结构模型，生成车辆碰撞吸能盒。

13、其中，获取模块，用于构建待优化的轴向位置参数、槽体宽度参数和槽体深度参数，其中，槽体深度参数为有符号数值，正值表示对应的诱导槽为内凹结构，负值表示对应的诱导槽为外凸结构；基于轴向位置参数、槽体宽度参数和槽体深度参数，确定待优化几何参数；基于待优化几何参数和变截面方管结构，构建初始结构模型。

14、其中，优化模块，用于获取待优化几何参数对应的制造约束条件集；基于目标智能代理模型和制造约束条件集，对待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型，其中，目标智能代理模型以最大化初始结构模型的碰撞吸能量为优化目标。

15、其中，优化模块，用于获取轴向位置参数对应的轴向位置约束条件、槽体宽度参数对应的槽体宽度约束条件，和槽体深度参数对应的槽体深度约束条件；在变截面方管结构上设置的诱导槽的数量为一个的情况下，对轴向位置约束条件、槽体宽度约束条件和槽体深度约束条件进行整合，得到制造约束条件集；在变截面方管结构上设置的诱导槽的数量为多个的情况下，获取多个诱导槽之间的设置位置约束条件和设置间距约束条件，并对设置位置约束条件、设置间距约束条件、轴向位置约束条件、槽体宽度约束条件和槽体深度约束条件进行整合，得到制造约束条件集。

16、其中，优化模块，用于基于制造约束条件集构建目标惩罚函数，其中，目标惩罚函数用于对不满足制造约束条件集的候选解施加惩罚项，惩罚项对应的惩罚程度与候选解超出对应制造约束条件的程度相关；基于目标惩罚函数引导目标智能代理模型，对待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型；优选地，基于制造约束条件集构建目标惩罚函数，包括：基于制造约束条件集中的不同制造约束条件，构建不同制造约束条件对应的惩罚项；对不同制造约束条件对应的惩罚项进行整合，得到目标惩罚函数。

17、其中，优化模块，用于将待优化几何参数输入至目标智能代理模型，基于目标惩罚函数引导目标智能代理模型，输出不同几何参数对应的碰撞性能指标；基于不同几何参数对应的碰撞性能指标，对不同几何参数进行筛选，得到优化后的几何参数，并基于优化后的几何参数，构建目标结构模型。

18、其中，优化模块，用于对优化后的几何参数进行仿真验证，得到仿真验证结果；基于优化后的几何参数和仿真验证结果，构建目标结构模型；优选地，对优化后的几何参数进行仿真验证，得到仿真验证结果，包括：构建用于模拟正面碰撞工况的有限元分析模型；基于有限元分析模型，对优化后的几何参数进行仿真验证，得到仿真验证结果。

19、其中，优化模块，用于基于有限元分析模型，对优化后的几何参数进行仿真验证，得到优化后的几何参数对应的第一碰撞吸能量；基于第一碰撞吸能量和第二碰撞吸能量，确定仿真验证结果，其中，第二碰撞吸能量用于表示基于目标智能代理模型预测的优化后的几何参数对应的碰撞吸能量。

20、其中，优化模块，用于在第一碰撞吸能量与第二碰撞吸能量之间的差异小于预设误差阈值，且第一碰撞吸能量大于预设碰撞吸能阈值的情况下，确定仿真验证结果为仿真验证通过；在第一碰撞吸能量与第二碰撞吸能量之间的差异大于或等于预设误差阈值，或第一碰撞吸能量小于或等于预设碰撞吸能阈值的情况下，确定仿真验证结果为仿真验证未通过。

21、其中，优化模块，用于在仿真验证结果表征优化后的几何参数未通过仿真验证的情况下，循环执行对仿真验证未通过的几何参数对应的碰撞吸能量进行降低，将降低后的碰撞吸能量作为新的优化目标，并通过目标智能代理模型采用新的优化目标进行参数优化的步骤，直到仿真验证结果表征优化后的几何参数通过仿真验证；在仿真验证结果表征优化后的几何参数通过仿真验证的情况下，基于仿真验证通过的几何参数构建目标结构模型。

22、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：存储器，存储有可执行程序；处理器，用于运行程序，其中，程序运行时执行本技术各个实施例中的方法。

23、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的可执行程序，其中，在可执行程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本技术各个实施例中的方法。

24、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本技术各个实施例中的方法。

25、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括非易失性计算机可读存储介质，非易失性计算机可读存储介质存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本技术各个实施例中的方法。

26、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本技术各个实施例中的方法。

27、在本技术实施例中，首先，获取车辆碰撞吸能盒的初始结构模型，初始结构模型采用变截面方管结构，初始结构模型中包含变截面方管结构上设置的至少一个诱导槽对应的待优化几何参数；接着，对初始结构模型中的待优化几何参数进行参数优化，得到目标结构模型；最后，基于目标结构模型，生成车辆碰撞吸能盒。本技术通过获取采用变截面方管结构的初始结构模型，并设计了诱导槽的待优化几何参数，变截面方管结构设计本身即具备更平稳的渐进压溃特性，从几何本源上改善了应力分布。对诱导槽的待优化几何参数进行智能优化，准确寻优，从而克服了经验设计或单一结构在压溃模式控制上的局限性。这种基础结构优化，与智能参数寻优的闭环逻辑，使得碰撞吸能盒在正面碰撞中能引导结构发生有序，稳定的塑性折叠，避免扭曲或撕裂等无效变形，提升了能量吸收的连续性与效率，进而解决了相关技术中生成的车辆碰撞吸能盒的吸能效果较低的技术问题。