基于數(shù)值模擬的混合材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、混合材料車身結(jié)構(gòu)是未來車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展趨勢，混合材料車身設(shè)計充分利用各種材料的性能優(yōu)勢，為車身不同位置的部件選擇最匹配的材料類型，使汽車車身的性能得到合理的配置，實現(xiàn)車身在特定性能要求下的輕量化效果，從而提升汽車燃油經(jīng)濟性，降低廢氣排放量，減少石化資源消耗，減輕空氣污染程度?；旌喜牧宪嚿斫Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用是現(xiàn)代汽車車身輕量化設(shè)計進程的必由之路，也是節(jié)約資源，開發(fā)環(huán)境友好型汽車的有效途徑。本文介紹了一種基于多目標優(yōu)化設(shè)計思想的針對混合材料車身結(jié)

2、構(gòu)設(shè)計的方法，克服了現(xiàn)有車身材料設(shè)計中材料選取的單一化和設(shè)計過程經(jīng)驗化等弊端。
　　本文根據(jù)碰撞法規(guī)，建立了合理的整車正面碰撞和追尾碰撞有限元分析模型，以零部件制造材料的類型為設(shè)計變量，通過圖形法和數(shù)值法兩種析因設(shè)計方法篩選出對汽車碰撞安全性有顯著影響的關(guān)鍵部件，從提高汽車碰撞被動安全性與實現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計兩個角度考慮，將直接反映乘員傷害程度的指標作為目標函數(shù)，將參與設(shè)計的關(guān)鍵部件質(zhì)量作為約束函數(shù)，以徑向基函數(shù)代理模型近似擬合各分

3、析指標的顯式表達，利用遺傳算法求解最優(yōu)解集，得出混合材料車身結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)計方案。通過與單一材料車身結(jié)構(gòu)設(shè)計方案相對比，彰顯出混合材料車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，驗證了本文設(shè)計方法的有效性。
　　本文將基于圖形析因方法的帕累托圖、主效應(yīng)圖和計算綜合極差水平的數(shù)值析因方法融合到汽車車身部件的選材設(shè)計中，增強了設(shè)計工作的針對性，縮短了車身結(jié)構(gòu)設(shè)計周期，通過為各個設(shè)計變量定義唯一序列編碼號的方法而建立的離散型變量優(yōu)化模型，全面考慮了車身材料的各種參數(shù)