(19)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 202210840271.2 (22)申请日 2022.07.18 (66)本国优先权数据 202210753596.7 202 2.06.29 CN (71)申请人 湖南道依茨动力有限公司 地址 410100 湖南省长 沙市长沙经济技 术 开发区三一路1号三一汽车制造有限 公司23号厂房3楼 (72)发明人 钱凯　卢祥林　丁树峰　 (74)专利代理 机构 北京友联知识产权代理事务 所(普通合伙) 11343 专利代理师 薛鹏 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 发动机的设计方法和可读存 储介质 (57)摘要 本发明的提供了一种发动机的设计方法和 可读存储介质， 发动机包括本体、 端盖和齿轮室， 设计方法包括： 根据发动机的目标排量和目标尺 寸参数， 建立本体、 端盖和齿轮室的三维模型； 对 三维模型进行网格化处理， 获取本体、 端盖和齿 轮室的轮廓参数； 根据轮廓参数， 确定发动机的 性能参数； 根据性能参数和性能参数阈值， 对轮 廓参数进行优化处理， 以使 得性能参数满足性能 参数阈值； 基于性能参数满足性能参数阈值， 输 出发动机的目标整机质量。 本申请建立本体、 端 盖和齿轮室的三维模型， 缩短了整体 建模网格化 处理的时间， 在保证发动机性能要求的同时， 对 发动机进行轻量化处理， 利于发动机的小型化和 轻量化设计。 权利要求书2页 说明书18页 附图17页 CN 115203849 A 2022.10.18 CN 115203849 A 1.一种发动机的设计方法， 所述发动机包括本体、 端盖和齿轮室， 其特征在于， 所述设 计方法包括： 根据所述发动机的目标排量和目标尺寸参数， 建立所述本体、 所述端盖和所述齿轮室 的三维模型； 对所述三维模型进行网格化处 理， 获取所述本体、 所述端盖和所述齿轮室的轮廓参数； 根据所述轮廓参数， 确定所述发动机的性能参数； 根据所述性能参数和性能参数阈值， 对所述轮廓参数进行优化处理， 以使得所述性能 参数满足所述 性能参数阈值； 基于所述 性能参数满足所述 性能参数阈值， 输出 所述发动机的目标整机质量。 2.根据权利要求1所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 在对所述三维模型进行网格 化处理的步骤之前还 包括： 分别对所述本体、 所述端盖和所述齿轮室的三维模型进行分块处理， 得到分块后的本 体模型、 端盖模型和齿轮室模型。 3.根据权利要求2所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 所述对所述三维模型进行网 格化处理的步骤， 具体包括： 根据预设网格划分模式分别对分块后的所述本体模型、 所述端盖模型和所述齿轮室模 型进行网格化处理； 建立二维网格单元， 并根据所述二维网格单元， 建立所述本体模型、 所 述端盖模型和所述齿轮室模型的立体单 元。 4.根据权利要求3所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 所述对所述三维模型进行网 格化处理的步骤， 具体包括： 根据所述二维网格单元、 所述立体单元， 建立所述二维网格单元、 所述立体单元的边界 条件； 针对网格化后的网格区域进行分组， 并根据所述本体、 所述端盖和所述齿轮室的材料 属性， 对应设置各区域的初始厚度值。 5.根据权利要求4所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 所述根据预设网格划分模式 分别对分块后的所述本体模型、 所述端盖模型和所述齿轮室模型进行网格化处理具体包 括： 结合所述发动机的预设工况对应的工况参数、 所述轮廓参数和所述边界条件， 确定所 述预设工况 下所述发动机的所述 性能参数。 6.根据权利要求4所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 所述轮廓参数包括厚度值， 所述性能参数包括扭转频率、 扭转刚度和弯曲刚度； 所述根据所述性能参数和性能参数阈值， 对所述轮廓参数进行优化处理， 以使得所述 性能参数满足所述 性能参数阈值包括： 将所述厚度值设置为优化变量， 并确定所述厚度值的优化上限值和优化下限值； 将所述扭转频率、 所述扭转刚度和所述弯曲刚度设置为响应 变量； 根据所述优化变量和所述响应 变量， 对所述发动机的整机质量进行优化。 7.根据权利要求6所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 所述根据所述优化变量和所 述响应变量， 对所述发动机的整机质量进行优化的步骤， 具体包括： 设置对进行优化迭代处 理的迭代步长和收敛 条件；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203849 A 2根据所述迭代步长和收敛条件， 对所述优化变量和所述响应变量进行至少两次迭代 处 理， 并输出灵敏度求 解结果； 根据所述灵敏度求 解结果输出推荐厚度值。 8.根据权利要求7所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 所述根据所述迭代步长和收 敛条件， 对所述优化变量和所述响应变量进行至少 两次迭代处理， 并输出灵敏度求解结果 的步骤， 具体包括： 获取至少两次迭代处 理中的相邻两次输出 结果之间的变化 值； 基于所述变化 值满足所述收敛 条件， 则停止迭代处 理， 并输出 所述灵敏度求 解结果。 9.根据权利要求7所述的发动机的设计方法， 其特征在于， 基于所述性 能参数满足所述 性能参数阈值， 输出 所述发动机的目标整机质量的步骤， 包括： 对所述推荐厚度值进行 再处理， 得到处 理后的厚度值； 根据所述处理后的厚度值输入预设软件输出优化后的所述发动机的整机质量和性能 参数。 10.一种可读存储介质， 所述可读存储介质上存储有程序， 所述程序能够被处理器执 行， 其特征在于， 所述程序被执 行时实现如权利要求1至9中任一项所述的发动机的设计方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203849 A 3