(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111659151.4 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号 (72)发明人 杨浪　王爽　张成勇　朱小龙　 韩海清　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 代理人 徐先禄 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种车身梁结构及车身梁强度性能的优化 方法 (57)摘要 本发明公开了一种车身梁结构及车身梁强 度性能的优化方法， 所述梁的横截面的形状为规 则矩形或非规则多边形矩形， 所述梁的内部具有 封闭的空腔， 所述空腔内设置有至少一条筋以将 空腔划分为n个子腔， n大于等于2， 所述子腔具有 四个内圆角和四条边； 所述优化方法包括： 计算 梁上各边的中心和各内圆角弧面的中心到截面 中心O的平均距离L平均， 通过验算 分析确定最 短距 离小于平均距离L平均的各边上的无效截面面积并 去除； 和/或， 通过验算 分析确定最短距离小于平 均距离L平均的各内圆角处的无效截面面积并通过 减小各内圆角的半径进行去除。 通过本发明的车 身梁强度性能的优化方法， 能实现在保持梁相同 强度的情况下减少截面面积， 提高材料利用率减 轻重量。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 114329785 A 2022.04.12 CN 114329785 A 1.一种车身梁强度性能的优化方法， 其特征在于， 所述梁(1)的横截面的形状为规则矩 形或非规则多边形矩形， 所述梁(1)的内部具有封闭的空腔， 所述空腔内设置有至少一条筋 (2)以将空腔划分为n个子腔(12)， n大于等于2， 所述子腔(12)具有四个内圆角和四条边； 所 述优化方法包括： 计算梁(1)上 各边的中心和各内圆角弧面的中心到截面中心O的平均距离L平均： 其中， Li表示各边到截 面中心O的最短距 离， i表示各边的序号， i＝1、 2、 3 ···4n‑m‑1、 4n‑m； 其中,m为梁的横截面中相邻两个子腔的公共边的数量； Lj表示各内圆角到截面中心 O 的最短距离， j表示各内圆角的序号， j＝1、 2、 3 ···4n‑1、 4n； 通过验算分析确定最短距离小于平均距离L平均的各边上的无效截面面积并去除； 和/ 或， 通过验算分析确定最短距离小于平均距离L平均的各内圆角处 的无效截面面积并通过减 小各内圆角的半径进行去除。 2.根据权利要求1所述的车身梁强度性 能的优化方法， 其特征在于， 将最短距离小于平 均距离L平均的各边上减少的无效截面面积和/或最短距离小于平均 距离L平均的各内圆角处减 小的无效截面面积增加到最短距离大于平均距离L平均的各边上和/或最短距离大于平均距 离L平均的各内圆角处； 其中， 最短距离大于平均距离L平均的各内圆角通过增大半径来增加截 面面积， 最短距离大于平均距离L平均的各边通过增加厚度来增 加截面面积。 3.根据权利要求1或2所述的车身梁强度性能的优化方法， 其特征在于， 通过CAE进行验 算分析。 4.一种车身梁结构， 其特征在于， 利用 如权利要求1至3任一所述的车身梁强度性能的 优化方法， 所述梁(1)的横截面的形状为 “日”字形， 且其包括两个子腔(12)以及第一顶边 (d1)、 第一左上边(d2)、 第一右上边(d3)、 第一公共边(d4)、 第一左下边(d5)、 第一右下边 (d6)、 第一底边(d7)、 第一左上圆内角(e1)、 第一左下圆内角(e2)、 第一右上圆内角(e3)、 第 一右下圆内角(e4)、 第二左上圆内角(e5)、 第二左下圆内角(e6)、 第二右上圆内角(e7)和第 二右下圆内角(e8)， 所述第一顶边(d1)、 第一左上边(d2)、 第一右上边(d3)和第一公共边 (d4)构成一子腔(12)且第一左上圆内角(e1)、 第一左下圆内角(e2)、 第一右上圆内角(e3) 和第一右下圆内角(e4)为该子腔(12)的四个圆内角； 所述第一公共边(d4)、 第一左下边 (d5)、 第一右下边(d6)和第一底边(d7)构成另一子腔(12)且第二左上圆内角(e5)、 第二左 下圆内角(e6)、 第二右上圆内角(e 7)和第二右下圆内角(e8)为该子腔(12)的四个圆内角； 第一左上边(d2)、 第一右上边(d3)、 第一公共边(d4)、 第一左下边(d5)和第一右下边 (d6)属于到截面中心O的最短距离小于平均距离L平均的边， 第一顶 边(d1)和第一底 边(d7)属 于到截面中心O的最短距离大于平均距离L平均的边； 第一左下圆内角(e2)、 第一右下圆内角(e4)、 第二左上圆内角(e5)和第二右上圆内角 (e7)属于到截面中心O 的最短距离小于平均距离L平均的圆内角， 第一左上圆内角(e1)、 第一 右上圆内角(e3)、 第二左下圆内角(e6)和第二右下圆内角(e8)属于到截面中心O的最短距 离大于平均距离L平均的圆内角。 5.根据权利要求4所述的车身梁强度性 能的优化方法， 其特征在于， 最短距离小于平均权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114329785 A 2距离L平均的各边上减少的无效厚度相等， 最短距离大于平均 距离L平均的各边上增加的厚度相 等； 最短距离小于平均距离L平均的各内圆角半径相等， 最短距离大于平均距离L平均的各内圆 角半径相等。 6.一种车身梁结构， 其特征在于， 利用 如权利要求1至3任一所述的车身梁强度性能的 优化方法， 所述梁(1)的横截面的形状为 “目”字形， 且其包括三个子腔(12)以及第二顶边 (f1)、 第二左上边(f2)、 第二右上边(f3)、 第二公共边(f4)、 第一左中边(f5)、 第一右中边 (f6)、 第三公共边(f7)、 第二左下边(f8)、 第二右下边(f9)、 第二底边(f10)、 第三左上圆内 角(g1)、 第三左下圆内角(g2)、 第三右上圆内角(g3)、 第三右下圆内角(g4)、 第四左上圆内 角(g5)、 第四左下圆内角(g6)、 第四右上圆内角(g7)、 第四右下圆内角(g8)、 第五左上圆内 角(g9)、 第五左下圆内角(g10)、 第五右上圆内角(g1 1)和第五右下圆内角(g12)； 所述第二顶边(f1)、 第二左上边(f2)、 第二右上边(f3)和第二中边(f4)构成其一子腔 (12)且第三左上圆内角(g1)、 第三左下圆内角(g2)、 第三右上圆内角(g3)、 第三右下圆内角 (g4)为该子腔(12)的四个圆内角； 所述第二公共边(f4)、 第一左中边(f5)、 第一右中边(f6) 和第三公共边(f7)构成其二子腔(12)且第四左上圆内角(g5)、 第四左下圆内角(g6)、 第四 右上圆内角(g7)和第四右下圆内角(g8)为该子腔(12)的四个圆内角； 所述第三公共边 (f7)、 第二左下边(f8)、 第二右下边(f9)和第二底边(f10)构成其三子腔(12)且第五左上圆 内角(g9)、 第五左下圆内角(g10)、 第五右上圆内角(g11)和第五右下圆内角(g12)为该子腔 (12)的四个圆内角； 第二右上边(f3 )、 第二公共边(f4)、 第一左中边(f5)、 第一右中边(f6)、 第三公共边 (f7)、 第二左下边(f8)和第二右下边(f9)属于到截面中心O的最短距离小于平均距离L平均的 边， 第二顶边(f1)和第二底边(f10)属于 到截面中心O的最短距离大于平均距离L平均的边； 第三左下圆内角(g2)、 第三右下圆内角(g4)、 第四左上圆内角(g5)、 第四左下圆内角 (g6)、 第四右上圆内角(g7)、 第二左下边(f8)、 第二右下边(f9)和第五右上圆内角(g11)属 于到截面中心O 的最短距离小于平均距离L平均的圆内角， 第三左上圆内角(g1)、 第三右上圆 内角(g3)、 第五左下圆内角(g10)和第五右下圆内角(g12)属于到截面中心O的最短距离大 于平均距离L平均的圆内角。 7.根据权利要求6所述的车身梁强度性能的优化方法， 其特征在于， 所述第二公共边 (f4)、 第一左中边(f5)、 第一右中边(f6)和第三公共边(f7)等厚， 所述第二左上边(f2)、 第 二右上边(f3)、 第二左下边(f8)和第二右下边(f9)的厚度各自向外延伸方向逐渐增大； 最 短距离小于平均距离L平均的各内圆角半径相等， 最短距离大于平均 距离L平均的各内圆角半径 相等。 8.一种车身梁结构， 其特征在于， 利用 如权利要求1至3任一所述的车身梁强度性能的 优化方法， 所述梁(1)的横截面的形状为 “日”和“目”左右组合字形， 且其包括五个子腔(12) 以及第一左顶边(h1)、 第三左上边(h2)、 第四公共边(h3)、 第五公共边(h4)、 第七公共边 (h5)、 第三左下边(h6)、 第三底边(h7)、 第一右顶边(h8)、 第三右上边(h9)、 第六公共边 (h10)、 第八公共边(h11)、 第二右中边(h12)、 第四左下边(h13)、 第四右下边(h14)、 第四底 边(h15)、 第六左上圆内角(j1)、 第六左下圆内角(j2)、 第六右上圆内角(j 3)、 第六右下圆内 角(j4)、 第七左上圆内角(j5)、 第七左下圆内角(j6)、 第七右上圆内角(j7)、 第七右下圆内 角(j8)、