基于剛度和模態(tài)的車門結(jié)構(gòu)件料厚多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、車門是轎車車身設(shè)計(jì)中十分重要而又相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)部件，要求其應(yīng)具有足夠大的強(qiáng)度、剛度和良好的振動(dòng)性能。同時(shí)，車門輕量化又是實(shí)現(xiàn)車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的重要措施，所以在保證車門較高剛度和低階固有頻率時(shí)，又應(yīng)盡量減少車門質(zhì)量。因此對(duì)車門結(jié)構(gòu)進(jìn)行多工況下的優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得十分重要。
　　 本文圍繞車門垂直剛度和一階模態(tài)兩個(gè)工況，提出一種基于多工況的車門結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，旨在同時(shí)考慮車門垂直剛度和一階模態(tài)兩個(gè)工況的情況下，對(duì)車門零件料厚進(jìn)行優(yōu)化

2、設(shè)計(jì)。論文的主要研究工作如下：
　　 (1)本文首先建立車門的垂直剛度和自由模態(tài)有限元模型，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出車門結(jié)構(gòu)初始設(shè)計(jì)時(shí)的垂直剛度和一階頻率值。以有限元模型為基礎(chǔ)，對(duì)車門零件料厚進(jìn)行靈敏度分析，篩選出具有優(yōu)化潛力的零件料厚作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。
　　 (2)運(yùn)用均勻拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法采集設(shè)計(jì)變量與車門垂直剛度和一階頻率的樣本值，并在此基礎(chǔ)上采用二階響應(yīng)面模型來(lái)近似設(shè)計(jì)變量與車門垂直剛度、設(shè)計(jì)變量與車門一階頻率之間的關(guān)

3、系。通過(guò)精度檢測(cè)，證明構(gòu)造出近似數(shù)學(xué)模型精度較好，可以用來(lái)代替其有限元模型用于后期的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。在近似數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立車門結(jié)構(gòu)多工況條件下的多目標(biāo)優(yōu)化模型。
　　 (3)采用多目標(biāo)遺傳算法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到非劣最優(yōu)解集。再根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求選取一組恰當(dāng)?shù)姆橇幼顑?yōu)解作為最終優(yōu)化結(jié)果。最終優(yōu)化結(jié)果使車門在質(zhì)量減少的情況下，車門垂直剛度和一階頻率均滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到預(yù)期優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。最后采用有限元法對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，