車輛結(jié)構(gòu)耐撞性的多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，汽車的保有量逐年增長，人們對汽車的安全性要求也越來越高。車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究對汽車安全性的提高具有重要意義。在車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法將設(shè)計(jì)變量作為確定性值考慮，但實(shí)際車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性設(shè)計(jì)過程中往往存在著不確定性因素，如材料屬性參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸等。這些不確定性因素可能會(huì)使得基于確定性優(yōu)化得到的最優(yōu)目標(biāo)值超出約束范圍，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量特性。因此，考慮設(shè)計(jì)變量的不確定性對車輛耐撞性設(shè)計(jì)的

2、影響，進(jìn)行穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)是十分必要的。
　　本文通過研究分析乘用車側(cè)面碰撞、100％正面碰撞和25％小偏置正面碰撞三種碰撞形式，對車輛結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高車輛的耐撞性及穩(wěn)健性。具體研究內(nèi)容和成果如下:
　　1)基于最優(yōu)多項(xiàng)式響應(yīng)面方法進(jìn)行車輛結(jié)構(gòu)耐撞性的多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用誤差減小比值的結(jié)構(gòu)選擇技術(shù)建立最優(yōu)多項(xiàng)式響應(yīng)面，而后用之代替車輛側(cè)面碰撞模型，結(jié)合管理工程學(xué)中的6σ理念，對某款乘用車的側(cè)面結(jié)構(gòu)進(jìn)行多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)

3、化設(shè)計(jì)。在構(gòu)建多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化模型時(shí)，考慮材料屬性參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸的不確定性。結(jié)果表明，車輛側(cè)面結(jié)構(gòu)的耐撞性能得到提高，耐撞性指標(biāo)的穩(wěn)健性也得到增強(qiáng)。
　　2)結(jié)合最優(yōu)多項(xiàng)式響應(yīng)面模型，進(jìn)行車輛多種碰撞工況下多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)。綜合考慮車輛在100％正面碰撞和25％小偏置正面碰撞工況下的特點(diǎn)，以某款乘用車前端的五個(gè)結(jié)構(gòu)件作為研究對象，結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)和NSGA-Ⅱ遺傳算法進(jìn)行多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化結(jié)果對比顯示，100％碰撞工況下車