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计算机辅助工程第27卷第1期
Vol．27No．1
2018年2月
ComputerAidedEngineering
Feb．2018
文章编号:1006－0871(2018)
01-0015-07
DOI:
10．13340/j．cae．2018．01．003
参数化白车身结构轻量化多目标优化
王传青1，董传林1，马亮
2
(1．北京汽车股份有限公司汽车研究院，北京101300;2．迪艾工程技术软件有限公司(ETA-China)，上海200030)
摘要:利用SFEConcept建立某轿车白车身的参数化模型，采用有限元法对白车身的静态弯曲和扭
转刚度、主要低阶模态进行分析，并将仿真结果与试验结果进行对比。将参数化白车身与动力总
成、底盘、闭合件连接后，仿真分析整车正面100%碰撞安全性能并验证有限元模型的有效性。提
出通过相对灵敏度分析确定白车身非安全件设计变量的方法，采用最优拉丁超立方方法生成样本
点，基于径向基神经网络方法拟合近似模型，以白车身非安全件和正碰安全件为轻量化对象，通过
第二代非劣排序遗传算法对白车身进行多目标优化设计。结果表明:在白车身静态弯曲刚度降低
3．60%、静态扭转刚度降低3．91%、一阶弯曲模态固有频率降低0．09%、一阶扭转模态固有频率上
升1．26%、正碰安全性能基本不变的情况下，白车身质量减少24．17kg，减重7．42%，轻量化效果
显著
。
关键词:轿车;参数化;白车身;轻量化;多目标优化;灵敏度
中图分类号:U463．1;TP31文献标志码:
B
Multiobjectiveoptimizationfor
parametricbody-in-whitestructurelightweight
1，1，
2
WANGChuanqingDONGChuanlinMALiang
(1．ＲesearchandDesignCenter，BAICMotorCo．，Ltd．，Beijing101300，China;
2．EngineeringTechnologyAssociates(ETA-China)Inc．，Shanghai200030，China)
Abstract:
Theparametricmodelofpassengercarbody-in-whiteisbuiltbySFEConcept．Thestaticbend
andtorsionstiff，
andthemainmodalityofbody-in-whiteareanalyzed．Thesimulationresultiscompared
withthetestresult．Thebody-in-whiteisconnectedwithpowerassembly，
chassisandclosuremembers．
Thecarloadsafetyperformanceof100%frontalimpactissimulatedandanalyzed．Theeffectivenessof
thefiniteelementmodelisvalidated．Anewmethodispresented，
andthedesignvariablesofbody-in-
whiteunsafepartsareconfirmedusingrelativesensitivityanalysis．Thesamplepointsaregeneratedusing
theoptimalLatinhypercubemethod．Theapproximationmodelisfittedbasedonradialbasisneural
networkmethod．Themultiobjectiveoptimizationdesignonbody-in-whiteiscarriedoutusingNSGA-Ⅱ
algorithm．Theresultsshowthatthemassofbody-in-whiteisreduced24．17kg(7．42%)
onthe
conditionsthatthebendstiffisreducedby3．60%，thetorsionstiffisreducedby
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