基于Hypermesh和灵敏度分析的某车型车门轻量化设计.docxVIP

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.23.084

基于Hypermesh和灵敏度分析的某车型车门

轻量化设计

耿少飞，向宇，石梓玉

（广西科技大学汽车与交通学院，广西汽车零部件与整车技术重点实验室，广西柳州545006）

摘要：为改善某车型车门结构的动、静态性能，通过建立车门的有限元模型，进行了有限元模态分析和试验模态

分析，并将有限元计算模态与试验模态进行对比以验证有限元模型的正确性；进而采用灵敏度分析方法筛选出影响

车门性能的主要部件，使用最优拉丁超立方设计方法对其厚度进行采样，然后以车门刚度和模态频率为约束条件，

以车门总质量极小化为目标函数，构建响应面数学模型，最后选用二次序列规划法对车门结构进行优化，结果表明，

优化后车门质量降低的情况下，刚度和动态性能均得到了有效改善和提高。

关键词：结构优化；灵敏度分析；最优拉丁超立方设计；响应面模型

中图分类号：U462文献标识码：A文章编号：1671-7988(2018)23-234-05

LightweightdesignofavehicledoorbasedonHypermeshandsensitivityanalysis

GengShaofei,XiangYu,ShiZiyu

(GuangxiUniversityOfScienceandTechnology,GuangxiKeyLaboratoryofAutomobileComponentsand

VehicleTechnology,GuangxiLiuzhou545006)

Abstract:Inordertoimprovethedynamicandstaticperformanceofavehicledoorstructure,afiniteelementmodelofthe

doorwasestablished.And,finiteelementmodalanalysisandtestmodalanalysiswerecarriedout.Theaccuracyofthe

finiteelementmodelwasverifiedbycomparingthefiniteelementcalculationmodalwiththeexperimentalmodal.Firstly,

themaincomponentsthataffecttheperformanceofthedoorwerescreenedoutbysensitivityanalysis.TheOptimalLatin

hypercubedesignmethodwasusedtosamplethesamplespace.Secondly,anmathematicalmodeloftheresponsesurface

wasconstructed,whichtakestherigidityandmodalfrequencyofthedoorastheconstraintconditionandtakesthegoal

functionofimprovingthetotalmassofthedoorastheobjectivefunction.Then,thesecondarysequenceplanningmethod

wasadoptedtooptimizethedoorstructure.Finally,theresultofcalculationshowthatthedoorstiffnessanddynamic

performancehavebeenimprovedeffectivelywhenthequalityoftheoptimizeddoorisreduced.

Keywords:StructureOptimization;SensitivityAnalysis;theOptimalLatinHypercubeDesign;ResponseSurfaceModel

CLCNO.:U462DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2018)23-234-05

成之一，除了外形美观以外，首先要保证车门具有一定的开引言

闭可靠性和足够的刚度性能，刚度不足，会导致开