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车身性能与接头关联性探究
祝振林,刘莹,乔鑫,夏天,杨旭
华晨汽车工程研究院
摘要:为探究车身性能与接头间的关联性规律,本文以某车身接头为研究对象,以该车身各接头材料为输入变量,车身性能为输出变量,应用最优拉丁超立方法生成试验样本,基于响应面法和邻域繁殖算法对车身进行多目标优化设计,车身扭转刚度和扭转模态频率均得
到了提升。在此过程中提取数据并分析得到车身性能与接头间的作用规律,且车身优化结果完全符合该规律,间接证明了依据此作用关系对车身性能优化结果进行预判的有效性。
为车身开发及节约研发时间提供了新的理论依据和思路。
关键词:车身接头;应变能;多目标优化;邻域繁殖;Pareto;
Researchontherelationshipbetweenbodyperformanceandjoints
ZhuZhenlin,LiuYing,QiaoXin,XiaTian,YangXu
BrillianceAutomotiveEngineeringResearchInstitute
Abstract:Toexploretherelationshipbetweenbodyperformanceandjoints,Thispapertakesa
certaintypeofbodyjointastheresearchobject,takethematerialofeachjointofauto-bodyofa
certaintypeofcarbodyastheinputvariableandtheperformanceofcarbodyastheoutput
variable,theoptimalLatinsuperpositionmethodwasusedtogeneratetestsamples,basedonthe
ResponseSurfaceModelandtheNCGAofmulti-objectiveoptimizationdesignwascarriedouton
thebody,thebodytorsionalstiffnessandtorsionalmodefrequencyhasimproved.Inthisprocess,
thedataareextractedandtheactionrulebetweenthebodyperformanceandthejointisobtained,
thebodyoptimizationresultsareinaccordancewiththelaw,itisprovedthattheperformanceof
thevehiclebodycanbepredictedaccordingtotherelation.Itprovidesanewtheoreticalbasis
andthoughtforcarbodydevelopmentandsavingresearchanddevelopmenttime.
Keywords:Jointofauto-body;Strainenergy;Multi-objectiveoptimization;NCGA;Pareto;
前言
随着行业对车身性能要求的不断提高,车身优化理论和方法也有了长足发展。如:基于
SFEConcept建立参数化模型的优化设计(王磊,2015);应用修正可行方向优化算法的车身
零件厚度优化设计(韩旭,2007);根据车身性能特点划分各优化区域,以此为基础进行
的多学科优化设计(史国宏,2012);采用折衷规划法定义多目标优化函数的拓扑优化设
计(范文杰,2008);基于网格变形技术的车身形状优化设计(方剑光,2012);基于
2018SIMULIA中国区用户大会1
SIMP理论进行的车身多目标拓扑优化设计(谢伦杰,2013);应用遗传优化算法对车身
NVH、强度、总质量进行多目标优化设计(胡朝辉,2013);通过改变横梁接头形式提升
车身刚度性能的性能优化(张辉,2017);应用变密度法对接头进行拓扑优化并在所得拓
扑结构上布置加强筋(李亦文,2010)。
车身性能优化方面的研究虽然已有很多,但其中关于各接头对车身性能影响程度及作用
关系的研究尚未得到应有的重视,接头是车身结构的重要组成部分,车身性能在很大程度上
受其影响。
明确各接头与车身性能间的作
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