邵俊 于兴林 冯波 丁华

（吉利汽车研究院（宁波）有限公司，宁波315336）

1 前言

整车虚拟匹配作为快速展示、诊断整车外观匹配状态并指导零部件修模的开发工具，其重要性近年来在汽车行业内得到了普遍的认识[1-2]。为达成提升整车外观匹配精度的核心价值，总成尺寸匹配状态计算和零部件尺寸偏差源识别是虚拟匹配的关键功能。

基于外观件普遍非刚性的特点，整车虚拟匹配需准确仿真柔性件受力变形。有限元分析法作为汽车工程主流的数值分析手段，可准确预测整车虚拟匹配尺寸状态[3]。但有限元法计算量大、求解耗时，无法满足当前数字化连接制造环境下几何保证和偏差管理的快速响应需求。为此，虚拟分析须积极利用数字化双胞胎、大数据等新支撑技术的发展[4]，开发应对实时数据的简化模型或简化求解法，突破制约虚拟匹配应用于生产现场的速度瓶颈。

在获取总成尺寸匹配状态后，为指导零部件修模，需识别零部件的偏差源变形模式。主成分分析作为汽车制造中主流的数据特征提取统计方法，可识别数据的主要模式。但由于主成分是原始变量的线性组合，鉴于汽车柔性件的监控变量较多，这种线性组合较复杂，导致可解释性差，不利于偏差源的识别。为此，需寻求简化的特征提取法，提升虚拟匹配中的零部件偏差源识别效率。

目的之一是针对汽车柔性件公差分析中缺乏快速计算带尺寸偏差零件的受力变形问题，提出1种结合线性叠加原理和有限元法的变形计算方法，实现整车虚拟匹配的实时公差分析，这部分研究工作将体现在第2节中。……