基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法及系统与流程

本发明涉及汽车制造，尤其涉及基于3d打印技术的汽车外壳结构设计方法及系统。

背景技术：

1、传统的汽车外壳结构主要通过金属冲压、焊接等方法制造，这些方法往往受到制造工艺的限制，通常成本高昂，设计周期长，对环境影响大，从而导致结构设计的复杂性和成本增加。随着3d打印技术的发展，为汽车外壳结构设计提供了新的可能性，其在车辆制造中的应用日益增多，尤其在原型制作和复杂部件的生产中表现出独特优势。然而，现有的3d打印技术应用主要集中在小部件或非结构性部件上，对整车外壳的系统化设计与制造研究仍相对不足，仍然存在着设计过程复杂、结构性能分析不足的问题。

技术实现思路

1、基于此，本发明有必要提供基于3d打印技术的汽车外壳结构设计方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。

2、为实现上述目的，一种基于3d打印技术的汽车外壳结构设计方法，包括以下步骤：

3、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；

4、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；

5、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；

6、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。

7、本发明首先通过获取用户对汽车外壳结构相关的信息数据，包括汽车外壳结构的尺寸、形状、材料等方面的信息，从而为后续的功能需求评估、结构使用习惯挖掘分析和安全要求识别分析提供基础数据。通过获取准确、全面的外壳结构信息，可以确保设计的汽车外壳符合用户的需求和期望，提高汽车外壳结构的整体品质和用户体验。通过对用户汽车外壳结构信息数据进行功能需求评估分析，旨在理解用户对汽车外壳功能的具体需求，这包括外壳的强度、耐久性、防水性等功能方面的需求。通过分析功能需求，可以为设计团队提供指导，确保汽车外壳的设计与用户期望相符，满足其使用需求。同时，通过对用户汽车外壳结构信息数据进行结构性能评估分析，这一步骤旨在综合考虑用户的使用习惯和安全需求，评估汽车外壳结构的性能状况，通过这一分析，可以为后续的参数设计过程提供指导，优化汽车外壳的设计，使其更符合用户的需求和期望，从而提高汽车外壳结构设计的整体品质和安全性能。其次，通过对汽车外壳结构功能需求数据进行结构外观及内部特性功能参数设计，有助于将用户需求转化为具体的设计参数，这包括确定外壳的尺寸、曲线、比例等外观特征参数以及结构强度、轻量化、碰撞安全性等内部特性参数，以实现设计美感与功能性的平衡。通过合理设计外观功能参数以及内部特性功能参数，可以使得设计得到的汽车外壳结构在外观上能够符合用户的需求，并满足用户对汽车内部空间的舒适性和实用性需求，从而提高用户对汽车外壳结构设计的满意度和忠诚度。并且，通过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，有助于确定影响汽车外壳性能的关键参数，这包括外壳的强度、刚度、耐久性等关键性能指标的分析和统计，以揭示设计中存在的潜在问题和改进空间。通过性能关键参数统计分析，可以为设计团队提供指导，优化汽车外壳的设计，提高其整体性能和可靠性，从而能够提高了汽车外壳结构的性能分析过程。然后，通过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3d仿真建模分析，可以生成高度准确的汽车外壳结构3d仿真空间模型，这一步骤的关键在于通过对汽车外壳结构设计空间进行建模，从而实现对汽车外壳结构的形态和性能的精确模拟和分析。通过利用先进的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的3d打印初始模型，这一步骤的重要性在于能够将虚拟设计转化为实际的物理模型，还可以简化汽车外壳结构的设计过程，从而为后续的测试验证和产品开发提供实物基础。最后，通过对汽车外壳结构3d打印初始模型进行相应的力学仿真模拟测试，以实现将力学测试结果标记为正常或异常，这一步骤能够快速准确地识别出在力学性能方面存在异常的汽车外壳结构3d打印模型，从而为进一步的优化提供了目标和方向。另外，还通过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，这一步骤将针对异常问题进行优化改进，以生成优化的3d打印结果，从而能够提高汽车外壳结构的整体性能和可靠性。

8、优选地，本发明还提供了基于3d打印技术的汽车外壳结构设计系统，用于执行如上所述的基于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：

9、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；

10、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；

11、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；

12、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。

13、综上所述，本发明提供了基于3d打印技术的汽车外壳结构设计系统，该基于3d打印技术的汽车外壳结构设计系统由汽车外壳结构需求评估分析模块、汽车外壳结构关键设计参数分析模块、汽车外壳结构3d仿真打印模块以及汽车外壳结构3d模型测试优化模块组成，能够实现本发明所述任意一种基于3d打印技术的汽车外壳结构设计方法，用于联合各个模块上运行的计算机程序之间的操作实现一种基于3d打印技术的汽车外壳结构设计方法，系统内部结构互相协作，这样能够大大减少重复工作和人力投入，还能够快速有效地提供更准确、更高效的汽车外壳结构设计过程，从而简化了基于3d打印技术的汽车外壳结构设计系统的操作流程。

技术特征：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

技术总结本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及基于3D打印技术的汽车外壳结构设计方法及系统。所述方法包括以下步骤：获取用户汽车外壳结构信息数据并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；对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进行参数设计分析和3D仿真建模分析，以生成汽车外壳结构3D仿真空间模型；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；对汽车外壳结构3D打印初始模型进行力学模拟仿真测试和外壳结构优化设计，以生成汽车外壳结构3D打印优化结果。本发明能够实现了汽车外壳结构的个性化设计和制造。技术研发人员：孟清明受保护的技术使用者：大连孟月青晴网络科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2