一种电动尾翼校核方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及光电子芯片自动化设计布线技术领域，具体涉及一种电动尾翼校核方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

目前跑车逐渐变成各大主机厂的潮流优选之一，电动尾翼也成为跑车的选配或标配之一。电动尾翼在不同行驶速度及开启角度下，其安装位置附近的应力及安装点的作用力也不尽相同。为了减少电动尾翼在行驶过程中的安全性及减少阻力等，建立一种电动尾翼安装位置校核的分析方法成为仿真判断及设计校核的必备手段。

目前对电动尾翼安装位置的校核，一般是在固定展开角度下进行的，主要分为电动尾翼板件、电动机构的分别校核：

电动尾翼板件的校核：根据现有的安装点刚度的分析方法，将电动尾翼板件两端进行约束，由于对称性，仅需在一侧的两个电动尾翼板件安装位置进行法向加载150N，获得其位移及周围的应力，观测是否超过材料的屈服强度。

电动机构的校核：根据整车电动尾翼的约束进行，在电动机构与电动尾翼板件的安装位置加载相同大小的力200N，根据应力结果，判断材料是否超过屈服；根据位移及变形结果，判断机构的预留空间等尺寸。

但是，在上述现有技术方案中，普遍存在以下问题：

1)单独电动尾翼板件校核：

①约束与整车约束差异较大，结果不准；

②其安装位置的力值均无法获取，无法提供加载到电动机构安装位置的力；

2)单独电动机构的校核：

①加载力由设计提供，为设计值400N，非计算值，导致整个计算存在误差；

3)不同展开角度下的电动尾翼无法校核，导致难以实现不同行驶速度下的最优设计角度。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面提供一种电动尾翼校核方法，其可使电动尾翼板件及电动机构均可以在不同行驶速度下的展开角度进行校核。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种电动尾翼校核方法，该方法包括以下步骤：

分析设定车速下电动尾翼不同展开角度的外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻；

将电动尾翼上下表面的压强加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力；

获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度；

综合第一展开角度和第二展开角度，确定电动尾翼的最终展开角度。

一些实施例中，在所述分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力之后，还包括：

优化有限元模型，直至电动尾翼、电动机构上的应力以及下压力在阈值内。

一些实施例中，所述优化有限元模型包括：

对电动尾翼板件安装位置的距离、板件厚度、嵌入件大小进行优化。

一些实施例中，还包括：

对设定车速进行梯度变化，以获取不同车速下的电动尾翼的最终展开角度。

一些实施例中，所述设定车速为120km/h，并以10km/h为进行梯度变化。

一些实施例中，使电动尾翼展开角度以设定梯度逐步变化，分析设定展开角度范围的电动尾翼的外流场。

一些实施例中，所述设定梯度为0.5°，所述设定展开角度范围为10°～18°。

本发明第二方面提供一种电动尾翼校核装置，其可使电动尾翼板件及电动机构均可以在不同行驶速度下的展开角度进行校核。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种电动尾翼校核装置，包括：

分析模块，其用于分析设定车速下电动尾翼不同展开角度的外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻；

加载模块，其用于将电动尾翼上下表面的压强加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力；

计算模块，其用于获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度，并综合第一展开角度和第二展开角度，确定电动尾翼的最终展开角度。

本发明第三方面提供一种设备，所述设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任意一种电动尾翼校核方法的步骤。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任意一种电动尾翼校核方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明实施例中的电动尾翼校核方法，其通过分析设定车速下电动尾翼不同展开角度的外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻；将电动尾翼上下表面的压强加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力；获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度；综合第一展开角度和第二展开角度，确定电动尾翼的最终展开角度。从而使得电动尾翼板件及电动机构均可以在不同行驶速度下的展开角度进行校核，可以实现不同行驶速度下的电动尾翼变展开角度，使风阻更小，下压力更大；并可准确判断电动尾翼板件及电动机构是否满足要求，提供准确的下压力供设计进行参照及校核。

附图说明

图1为本发明实施例中电动尾翼校核方法的流程图；

图2为本发明实施例中处理流程示意图；

图3为本发明实施例中计算机设备的结构示意框图。

具体实施方式

针对为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供一种电动尾翼校核方法，该方法包括以下步骤：

S1.分析设定车速下电动尾翼不同展开角度的外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻。

参见图2所示，值得说明的是，在分析外流场之前，首先依据CAS(Concept ASurface)及配置表输入，将电动尾翼装配至后背门上，对整车及电动尾翼进行网格处理。其中，CAS主要输入的电动尾翼的造型及连接结构、形式等；配置表输入：主要指开启角度、材料、料厚、配速等信息。

然后对电动尾翼网格质量、设计CAS质量进行对比，将不能处理的电机重量等进行配重处理，尽量保证质量的一致性。

接着以正常高速，比如v1＝120km/h的速度，分析整车外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻，为加载至有限元模型做好准备。

本发明实施例中，会使电动尾翼展开角度以设定梯度逐步变化，然后分析设定展开角度范围的电动尾翼的外流场。具体而言，电动尾翼展开状态的角度一般为10°～18°，在进行外流场分析过程中，以0.5°梯度逐步变化，进行电动尾翼不同展开角度下的外流场分析。

S2.将电动尾翼上下表面的压强加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力。

S3.获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度。

可以理解的是，在步骤S1中，因为电动尾翼的展开角度不同，或获得多组电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻数据。

将每一组数据加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，便可得到对应的电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力。

然后通过分析比较，即可获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度。

值得说明的是，有时候还需要对有限元模型进行调整，即在所述分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力之后，还包括：

优化有限元模型，直至电动尾翼、电动机构上的应力以及下压力在阈值内。

参见图2所示，通常来说，获取电动尾翼、电动机构上的应力分布S

如果S

如果下压力F

若S

S4.综合第一展开角度和第二展开角度，确定电动尾翼的最终展开角度。

电动尾翼的工作原理是通过传感器和控制器来感知车辆的运动状态并自动调节翼板的角度，以达到改善车辆操控性和稳定性的效果。具体步骤如下:

(1)传感器感知车辆状态

电动尾翼的控制器通过多个传感器感知车辆的状态，例如车速、方向盘转向角度、车身倾斜角度、加速度、制动力等参数，不断地进行数据采集和处理，以控制翼板角度的调整。

(2)控制器分析车辆运动状态

控制器根据传感器得到的数据，进行分析和计算，确定翼板的角度调整策略。如果车辆处于高速行驶状态，控制器会根据车速和车身倾斜角度来调整翼板的倾角，以增加车辆的向心力并降低风阻；如果车辆进行转弯或变道，控制器会根据方向盘转向角度和车辆实际的倾斜角度进行调节，以保持车辆的平衡和稳定性。

(3)电动马达调节翼板角度

控制器将调整后的翼板角度信号传递给电动马达，电动马达会根据信号控制翼板的运动，以实现角度调节。翼板的运动可以通过伸缩和旋转来实现，具体的运动方式和范围取决于电动尾翼的具体结构和设计。

经过上述步骤之后，电动尾翼可以实现自动调节翼板角度的功能，以提高车辆的操控性能和稳定性能。即在获取了第一展开角度α

值得说明的是，根据跑车高速下不同行驶速度120～200km/h的状态，以10km/h为梯度变化，重复上述步骤，即获得不同行驶速度下的电动尾翼展开角度：β

将β

综上所述，本发明实施例中的电动尾翼校核方法，其通过分析设定车速下电动尾翼不同展开角度的外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻；将电动尾翼上下表面的压强加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力；获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度；综合第一展开角度和第二展开角度，确定电动尾翼的最终展开角度。从而使得电动尾翼板件及电动机构均可以在不同行驶速度下的展开角度进行校核，可以实现不同行驶速度下的电动尾翼变展开角度，使风阻更小，下压力更大；并可准确判断电动尾翼板件及电动机构是否满足要求，提供准确的下压力供设计进行参照及校核。

本发明实施例还提供一种电动尾翼校核装置，其包括分析模块、加载模块和计算模块。

其中，分析模块用于分析设定车速下电动尾翼不同展开角度的外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻。

加载模块用于将电动尾翼上下表面的压强加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力。

计算模块用于获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度，并综合第一展开角度和第二展开角度，确定电动尾翼的最终展开角度。

一些实施例中，在所述分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力之后，还包括：

优化有限元模型，直至电动尾翼、电动机构上的应力以及下压力在阈值内。

一些实施例中，所述优化有限元模型包括：

对电动尾翼板件安装位置的距离、板件厚度、嵌入件大小进行优化。

一些实施例中，还包括：

对设定车速进行梯度变化，以获取不同车速下的电动尾翼的最终展开角度。

一些实施例中，所述设定车速为120km/h，并以10km/h为进行梯度变化。

一些实施例中，使电动尾翼展开角度以设定梯度逐步变化，分析设定展开角度范围的电动尾翼的外流场。

一些实施例中，所述设定梯度为0.5°，所述设定展开角度范围为10°～18°。

综上所述，本发明实施例中的电动尾翼校核装置，其通过分析模块分析设定车速下电动尾翼不同展开角度的外流场，获取对应的电动尾翼上下表面的压强，以及电动尾翼的风阻；通过加载模块将电动尾翼上下表面的压强加载至整车有限元模型下的电动尾翼上，分别获取电动尾翼、电动机构上的应力分布以及电动尾翼与电动机构安装位置的下压力；通过计算模块获取最大下压力对应的电动尾翼的第一展开角度，以及最小风阻对应的电动尾翼的第二展开角度，并综合第一展开角度和第二展开角度，确定电动尾翼的最终展开角度。从而使得电动尾翼板件及电动机构均可以在不同行驶速度下的展开角度进行校核，可以实现不同行驶速度下的电动尾翼变展开角度，使风阻更小，下压力更大；并可准确判断电动尾翼板件及电动机构是否满足要求，提供准确的下压力供设计进行参照及校核。

本发明实施例还提供一种设备，所述设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述电动尾翼校核方法的步骤。

具体的参见图3所示，本发明实施例中的设备为计算机设备，其包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口，其中，存储器可以包括非易失性存储介质和内存储器。

非易失性存储介质可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器执行任意一种电动尾翼校核方法。

处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。

内存储器为非易失性存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行任意一种电动尾翼校核方法。

该网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图3中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

应当理解的是，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现上述电动尾翼校核方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以包括计算机可读存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。

如本领域普通技术人员公知的，术语计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

示例性的，计算机可读存储介质可以是前述实施例的电子设备的内部存储单元，例如电子设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

以上仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。