(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 202210580685.6 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 公安部第一研究所 地址 100044 北京市海淀区首都体 育馆南 路一号 申请人 北京中盾安民分析技 术有限公司 (72)发明人 刘溢溥　孟志强　刘斌　张燕鸣　 (74)专利代理 机构 北京汲智翼成知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11381 专利代理师 陈曦　韩正魁 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种轻量 化设计方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种轻量化设计方法及系统。 该方法包括如下步骤： 基于对待轻量化设备的质 量特性分析， 获取待 轻量化设备的质量特性分析 结果； 基于待轻量化设备的质量特性分析结果， 确定轻量化策略和预期减重量； 根据轻量化策略 和预期减重量， 设计针对待 轻量化设备的轻量化 方案； 基于轻量化方案， 对已轻量化设备进行有 限元分析， 以进行性能验证； 若 性能验证通过， 则 确定轻量化方案为最终方案； 若性能验证未通 过， 则重新确定轻量化策略以及预期减重量， 直 至性能验证通过。 该方法能够根据不同的待 轻量 化设备及减重需求， 确定针对性的轻量化策略， 不仅通用性强， 可操作性高， 而且减重效果明显、 性能可靠 。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 115146400 A 2022.10.04 CN 115146400 A 1.一种轻量 化设计方法， 其特 征在于包括如下步骤： 基于对待轻量 化设备的质量特性分析， 获取 所述待轻量 化设备的质量特性分析 结果； 基于所述待轻量 化设备的质量特性分析 结果， 确定轻量 化策略和预期减重量； 根据所述轻量 化策略和预期减重量， 设计 针对所述待轻量 化设备的轻量 化方案； 基于所述轻量 化方案， 对已轻量 化设备进行有限元分析， 以进行性能验证； 若所述性能验证通过， 则确定所述轻量化方案为最终方案； 若所述性能验证未通过， 则 重新确定轻量 化策略以及预期减重量， 直至所述 性能验证通过。 2.如权利要求1所述的轻量化设计方法， 其特征在于， 所述基于对待轻量化设备的质量 特性分析， 获取 所述待轻量 化设备的质量特性分析 结果， 具体包括： 获取待轻量 化设备的各部件的质量分布； 根据所述各部件的质量分布， 对所述待轻量化设备的各部件进行质量特性的分析， 以 获取所述待轻量 化设备的质量特性分析 结果。 3.如权利要求2所述的轻量化设计方法， 其特征在于， 所述基于所述待轻量化设备的质 量特性分析 结果， 确定轻量 化策略和预期减重量， 具体包括： 基于对所述待轻量化设备的整体质量特性分析结果， 确定 需要进行轻量化设计的框架 结构； 针对所述框架结构， 确定轻量 化基本方法和框架结构的预期减重量； 基于对所述待轻量 化设备各部件的质量特性分析 结果， 确定所有 待轻量化部件； 针对各所述待轻量化部件， 确定轻量化基本方法和待轻量化部件的预期减重量； 其中， 所述框架结构的预期减重量与各所述待轻量化部件的预期减重量之和 为所述待轻量化设 备的预期减重量。 4.如权利要求3所述的轻量 化设计方法， 其特 征在于， 所述轻量 化基本方法至少包括： 简化结构或替换 材料； 所述简化结构至少包括： 保留承重部分和连接部分， 去除非必要部分； 所述替换材料至 少包括： 将第一材料替换为第二材料， 其中， 相同体积下， 所述第一材料的重量大于所述第 二材料的重量。 5.如权利要求3所述的轻量 化设计方法， 其特 征在于还 包括： 根据所述框架结构以及各所述待轻量化部件的轻量化优先级， 进行列表排序， 以基于 所述列表 依次进行 轻量化设计。 6.如权利要求3所述的轻量化设计方法， 其特征在于， 根据 所述轻量化策略和预期减重 量， 设计针对所述待轻量 化设备的轻量 化方案， 具体包括： 根据所述轻量化基本方法对所述待轻量化设备的框架结构进行结构简化， 并获取所述 框架结构的实际减重量； 根据所述轻量化基本方法对各所述待轻量化部件进行轻量化设计， 并获取各所述待轻 量化部件的实际减重量； 确定所述待轻量 化设备的整体工艺方案； 检验所述框架结构的实际减重量与各所述待轻量化部件的实际减重量之和是否满足 减重需求。 7.如权利要求6所述的轻量化设计方法， 其特征在于， 所述基于所述轻量化方案， 对已权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146400 A 2轻量化设备进行有限元分析， 以进行性能验证， 具体包括： 获取已轻量化设备的精简框架结构， 并计算非框架结构的质量和质心位置， 其中， 所述 精简框架结构与所述非框架结构共同组成所述已轻量 化设备； 基于所述非框架结构的质量和质心位置， 将所述非框架结构作为外部载荷， 建立所述 精简框架结构的有限元分析模型； 利用所述有限元分析模型对所述已轻量 化设备进行有限元分析， 以进行性能验证。 8.如权利要求2所述的轻量 化设计方法， 其特 征在于： 通过所述待轻量化设备的BOM报表， 对所述待轻量化设备的各部件的质量分布进行统 计。 9.如权利要求1～8中任意 一项所述的轻量 化设计方法， 其特 征在于： 所述待轻量 化设备至少包括车 载安检设备。 10.一种轻量化设计系统， 其特征在于包括处理器和存储器， 所述处理器读取所述存储 器中的计算机程序， 用于执 行以下操作： 基于对待轻量 化设备的质量特性分析， 获取 所述待轻量 化设备的质量特性分析 结果； 基于所述待轻量 化设备的质量特性分析 结果， 确定轻量 化策略和预期减重量； 根据所述轻量 化策略和预期减重量， 设计 针对所述待轻量 化设备的轻量 化方案； 基于所述轻量 化方案， 对已轻量 化设备进行有限元分析， 以进行性能验证； 若所述性能验证通过， 则确定所述轻量化方案为最终方案； 若所述性能验证未通过， 则 重新确定轻量 化策略以及预期减重量， 直至所述 性能验证通过。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146400 A 3