基于目標波形與ESLMG的汽車正面抗撞性優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、在各類交通事故中，汽車正面碰撞發(fā)生的概率位居榜首，因此不論是在全新車型的開發(fā)項目中，還是在基于已有車型的繼承式開發(fā)中，汽車正面抗撞性設計及其優(yōu)化提升方法的研究意義都是非常重大的。
　　正面碰撞的減速度-時間曲線與乘員損傷有著密不可分的關系，而汽車前端結構在正面碰撞中的變形在很大程度上決定了碰撞波形的優(yōu)劣，因此通過優(yōu)化改進前端結構可以改善碰撞波形，從而降低乘員損傷，提高車輛抗撞性。G1-G2目標波形的設定方法相較于傳統有限元“試錯法

2、”具有明顯的目的性強，效率高的特點，即首先確定一條理想的滿足乘員損傷要求的目標波形，避免盲目而反復地進行結構修改與驗證工作。
　　針對動態(tài)非線性結構優(yōu)化問題，與傳統的全局優(yōu)化算法以及基于梯度的數值優(yōu)化算法相比，一種基于梯度的等效靜載荷法(Equivalent Static Loads MethodBased on Gradient，ESLMG)結合了結構靜態(tài)線性優(yōu)化方法和最速下降法，基于節(jié)點位移等效，在保證算法收斂性的前提下，提高

3、了收斂速度，在解決設計變量較多，結構非線性較明顯的大變形結構的優(yōu)化問題上具有非常大的優(yōu)勢。
　　本文以某款家用轎車為研究基礎，針對其繼承式開發(fā)中的正面抗撞性能的提升，提出了一種基于目標波形與ESLMG的正面碰撞關鍵結構優(yōu)化設計流程:收集對標車型數據，根據G1-G2設計規(guī)則，確定滿足乘員損傷的最優(yōu)目標加速度等效雙階梯形波;建立載荷數據庫，得到一類車型的碰撞載荷路徑百分比分布圖;提取基礎車型正面碰撞關鍵部件，以目標波形為指導對其進行必