基于復(fù)雜工程約束的車身梁斷面離散優(yōu)化方法.pdf

1、在承載式車身中，梁結(jié)構(gòu)承擔(dān)絕大部分載荷，其承載能力由截面屬性決定，因此，梁的截面性能在很大程度上決定整車力學(xué)性能，直接影響汽車的安全性。在車身設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員不僅要保證良好的結(jié)構(gòu)性能，還要在造價(jià)允許的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)車身的輕量化，這就對(duì)梁的截面設(shè)計(jì)提出更高的要求。目前，概念設(shè)計(jì)階段車身梁截面的設(shè)計(jì)，大多是根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或直接套用相似車型的已有截面，這些方法獲得的截面在性能上很難與新車型良好的匹配，而且在設(shè)計(jì)前期產(chǎn)生的設(shè)計(jì)缺陷很難在后續(xù)的設(shè)

2、計(jì)中進(jìn)行改進(jìn)，這已經(jīng)成為制約新車型研發(fā)和汽車性能進(jìn)一步提升的瓶頸。
　　車身梁截面不僅要具有滿足車身性能要求的截面形狀，還要能夠利用現(xiàn)有的工業(yè)設(shè)備進(jìn)行加工和制造。本文充分考慮車身截面設(shè)計(jì)中的可裝配性與可制造性等工程約束，采用特殊的編碼方式控制梁截面形狀并建立材料參數(shù)與厚度數(shù)據(jù)庫(kù)，以連續(xù)的梁截面形狀，離散的材料厚度、材料種類、梁截面板的數(shù)量為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，以車身梁截面性能以及重量、成本為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)建立多目標(biāo)優(yōu)化模型。優(yōu)化算法以NS

3、GA-Ⅱ遺傳算法為核心，通過(guò)VC編程實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)優(yōu)化求解，并利用UG二次開(kāi)發(fā)功能實(shí)現(xiàn)了該應(yīng)用模塊在UG上的集成。實(shí)例表明，本多目標(biāo)優(yōu)化模塊應(yīng)用于車身概念設(shè)計(jì)階段時(shí)，可實(shí)現(xiàn)在滿足各種工程約束和結(jié)構(gòu)性能的前提下，對(duì)梁截面形狀參數(shù)的求解;同時(shí)，該方法也適用于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段對(duì)已有截面參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高原有截面的性能并減輕相應(yīng)梁的重量。
　　本論文共五章，第一章闡述了車身截面優(yōu)化的背景與意義，并簡(jiǎn)要介紹了全文工作;第二章論述了本文截面優(yōu)化所用