基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的suv車身結構輕量化設計簡(編輯修改稿)
2025-03-22 00:51 本頁面
【文章內容簡介】 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設計 變量名稱 變量代號 初始值 /mm 取值范圍 /mm 標準差 /mm B柱內加強板 B1 B柱外加強板 B2 前門內板 (后 ) D1 前門內板 (前 ) D2 前門外板 D3 中門外板 D4 中門內板 D5 前門防撞梁 (上 ) F1 前門防撞梁 (下 ) F2 中門防撞梁 (上 ) F3 中門防撞梁 (中 ) F4 中門防撞梁 (下 ) F5 前門腰線加強板 R1 前門鎖加強件 S1 中門鎖加強件 S2 中門鉸鏈加強件 H1 ?解決方案 （ 1）通過 ps篩選試驗，減少變量 （ 2）通過試驗設計方法采集樣本，建立近似模型， 代替有限元模型參與優(yōu)化 設計變量相關參數(shù) 加工不確定性 ?變量多，優(yōu)化計算代價仍然高 3 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結構輕量化設計 ?設計變量篩選試驗 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設計 PS設計樣本點采樣矩陣 設計變量對侵入量的主效應圖 設計變量對侵入速度的主效應圖 設計變量對內能主效應圖 設計變量對質量 的主效應圖 設計變量對吸收內能 的 Pareto圖 設計變量對整車質量 的 Pareto圖 3 ?篩選出靈敏度較高的 10組變量，用于后續(xù)樣本采集 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結構輕量化設計 ?設計樣本采集 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設計 （ 1）試驗設計方法選擇及樣本點采集 采樣方法：最優(yōu)拉丁超立方 試驗設計 樣本點數(shù)： 90 響應：質量，吸收的內能 E、侵入量、侵入速度、車門前三階模態(tài)、車門剛度 等 40個響應 。 3 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結構輕量化設計 ?近似模型建立 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設計 響應類型 響應個數(shù) 近似模型類型關鍵項的取舍設計質量 1 一階響應面 不做舍去內能 1 二階響應面 逐項替代法侵入量 11 四階響應面 每次替換兩項侵入速度 11 K r i g i n g 近似模型 車門模態(tài) 6 二階響應面 不做舍去車門剛度 10 二階響應面 不做舍去4 1 2 12 2 21 1 2 1222 1 1 1 1 31 2 1 5 2 1 2 3 3117 .1188 1511 4 2945 .2983 2277 .0634 86 1786 0 3911 .1070 3677 .1805 4 07 97 57 9 04 02 7 9D d B B DF B B DD F B D B DB F B F B D B DB??????? ? ? ?2 1 2 2 1 1 1 52 4 2 2 2 5 3 43 5 3 1 3 5 4 24 5 5 5 1 2 1 525 8 8 40 76 4 1 18 17 86 68 00 21 8 7 95 99 9213 .4275F B F D F D FD D D F D F D DD D D F D F D FD F D F F F F FF F B? ? ?? ? ????? 3 3 31 2 13 4 4 44 1 2 14 4 43 2 5 2302 .7206 2745 .1409 6 1761 .4184 268 089 6 2 7BDD B B DD F F? ? ?? ? ?T1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5[ ] 。Bv Bv Bv Bv Bv Bv D v D v D v D v D v?vT551 2 3 4 6 1 2 3 4T1 2 1 2 3 4 5 1 2 5T10 11B B B B B B D D D D D110 1 2 1 5 9[][ ] 。? 。1? 。10 v v v v v v v v v v vB B D D D D D F F F?? ?????? ??dβθ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ1 3 4 6132B B B B B BD D D 。 。 。 。 。 。 1v v v v v vv v v? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?θ θ θ θ θ θθ θ45DD 。 。 。.394 vv??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?θ θ 式中： 1? ? ?= ( , ) ( )???v β r θ d R Y F β響應面 ： Kringing模型： 3 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結構輕量化設計 ?基于多目標確定性優(yōu)化的車身結構輕量化 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設計 目標 ：碰撞吸收內能最大： max ( Energy)； 設計空間質量最?。? min (mass_design) 約束條件 ： 1. 側碰安全性 ： 式中 與 Bd j分別是門板和 B柱侵入量 ； Dvi與 Bv j分別是門板和 B柱侵入速度。 ： 前門與中門 式中 與 Fi, fi 別是前門與中門的 i階模態(tài)； i=1,2,3. ： 前門與中門 式中 D_front_door與 D_front_door分別代表前門與中門剛度。 kdD圖 3 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結構輕量化設計 ?基于多目標確定性優(yōu)化的車身結構輕量化 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設計 （ 1）基于 NSGAⅡ 算法的確定性優(yōu)化 3 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結構輕量化設計 ?基于多目標確定性優(yōu)化的車身結構輕量化 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設計 （ 2）基于 NCGA算法的確定性優(yōu)化 3 基于多目標穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結構輕
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