基于數值模擬的混合材料車身結構設計.pdf

1、混合材料車身結構是未來車身結構設計的發(fā)展趨勢，混合材料車身設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構的應用是現代汽車車身輕量化設計進程的必由之路，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)化設計思想的針對混合材料車身結

2、構設計的方法，克服了現有車身材料設計中材料選取的單一化和設計過程經驗化等弊端。
　　本文根據碰撞法規(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計變量，通過圖形法和數值法兩種析因設計方法篩選出對汽車碰撞安全性有顯著影響的關鍵部件，從提高汽車碰撞被動安全性與實現汽車輕量化設計兩個角度考慮，將直接反映乘員傷害程度的指標作為目標函數，將參與設計的關鍵部件質量作為約束函數，以徑向基函數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構的最佳設計方案。通過與單一材料車身結構設計方案相對比，彰顯出混合材料車身結構的優(yōu)勢，驗證了本文設計方法的有效性。
　　本文將基于圖形析因方法的帕累托圖、主效應圖和計算綜合極差水平的數值析因方法融合到汽車車身部件的選材設計中，增強了設計工作的針對性，縮短了車身結構設計周期，通過為各個設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