基于SiPESC軟件的保險(xiǎn)杠棟梁截面多目標(biāo)優(yōu)化.pdf

1、碩士學(xué)位論文基于SiPESC軟件的保險(xiǎn)杠橫梁截面多目標(biāo)優(yōu)化Multi—objectiveOptimizationofBumperBeamSectionBasedonSiPESCSoftware學(xué)號(hào)：21022023完成日期：2Q!墨生墨旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車保有量迅速增加，我國(guó)的道路交通事故己呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)。汽車安全性也因此受

2、到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，提高汽車在碰撞事故中被動(dòng)安全性能已經(jīng)成為汽車安全設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時(shí)，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化，這樣就可以達(dá)到緩解能源危機(jī)的目的。而在這方面，高強(qiáng)度鋼板的廣泛使用，使其在提高汽車安全性和實(shí)現(xiàn)車身輕量化方面發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢(shì)。為使汽車輕量化，將某車型原輥壓成形的普通鋼保險(xiǎn)杠雙橫梁，用熱成形高強(qiáng)度鋼保險(xiǎn)杠單橫梁代替。在保證板料成形性的前提下對(duì)保險(xiǎn)杠單橫梁的幾何型面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，并選出一種成形性較好的幾何型面。在保證耐

3、撞性的前提下，對(duì)保險(xiǎn)杠單橫梁壁厚進(jìn)行分析比較并選出合適的壁厚，使得單橫梁的耐撞性優(yōu)于原雙橫梁。為減少計(jì)算時(shí)間，獲得較高的優(yōu)化效率，以最大吸能、加速度峰值和材料成本為綜合目標(biāo)，對(duì)保險(xiǎn)杠橫梁截面上的7個(gè)因素進(jìn)行研究。用最小隸屬度偏差分析方法和極差分析法分析了各個(gè)因素對(duì)綜合目標(biāo)的影響，從各因素中選出對(duì)綜合目標(biāo)影響較大的4個(gè)因素，以減少試驗(yàn)的復(fù)雜程度，提高計(jì)算效率。以選出的保險(xiǎn)杠橫梁截面的4個(gè)因素為設(shè)計(jì)變量，以碰撞仿真中的最大吸能和加速度峰值以

4、及材料成本為優(yōu)化目標(biāo)，以熱成形仿真中最大減薄率和危險(xiǎn)點(diǎn)的最大主應(yīng)變?yōu)榧s束，利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和SiPESC軟件中MQ基徑向基函數(shù)以及NSGAII遺傳算法對(duì)橫梁截面進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，并從得到的Pareto最優(yōu)解集中選出一組各項(xiàng)性能均最大程度的優(yōu)于優(yōu)化前模型的解進(jìn)行熱成形和碰撞仿真分析。結(jié)果表明，優(yōu)化后的熱成形高強(qiáng)度鋼保險(xiǎn)杠橫梁不僅滿足了板料的成形性要求，而且提高了其耐撞性，并大大降低了材料成本。利用SiPESC優(yōu)化軟件成功地解決了保險(xiǎn)杠橫梁的