本文關(guān)鍵詞：多目標(biāo)優(yōu)化方法在車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計中的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 轎車排放、油耗和碰撞安全法規(guī)日益嚴(yán)格,都要求汽車重量不斷減少,汽車輕量化技術(shù)已成為業(yè)界研究的難點和熱點。實現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)輕量化的途徑,一是車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計；二是研究和開發(fā)輕質(zhì)與高強(qiáng)度車身材料；三是采用先進(jìn)的車身制造技術(shù)。由于高強(qiáng)度鋼板在強(qiáng)度、塑性、抗沖擊能力、回收使用及低成本方面具有綜合的優(yōu)勢,采用高強(qiáng)度鋼板及其先進(jìn)加工工藝成為了當(dāng)前車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計的主要方法。 高強(qiáng)度鋼板車身結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個多學(xué)科、多目標(biāo)優(yōu)化過程,涉及到?jīng)_壓成形、碰撞安全、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、模態(tài)和剛度、NVH和空氣動力性等各個方面的性能要求。論文根據(jù)輕量化車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐需要,對以試驗設(shè)計、代理模型、現(xiàn)代優(yōu)化算法和質(zhì)量工程為核心的多目標(biāo)理論體系進(jìn)行了闡述。本論文主要的研究工作包括以下三個方面： 1)通過某SUV車型的結(jié)構(gòu)特征、受力特點、碰撞變形的力流和能量流分布規(guī)律分析,提出了車身結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度鋼板分布方案。使該車型的高強(qiáng)度鋼板質(zhì)量比例達(dá)到54%,處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。 2)提出了車身結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化方法的算法流程。在采用高強(qiáng)度鋼板后,為了確定該SUV車身前端結(jié)構(gòu)關(guān)鍵零件的厚度參數(shù),首先分別建立白車身有限元模型和40%偏置正面碰撞的簡化模型；其次在優(yōu)化模型中綜合考慮白車身扭轉(zhuǎn)剛度、最大碰撞力及平均碰撞作用力、碰撞吸能要求和質(zhì)量最輕等多個性能指標(biāo)要求,在構(gòu)建高精度的響應(yīng)面近似模型的基礎(chǔ)上,然后采用非劣性分層遺傳算法(NSGA-Ⅱ)對其進(jìn)行6σ可靠性優(yōu)化設(shè)計；最后運用蒙特卡羅模擬技術(shù)對優(yōu)化方案的魯棒性進(jìn)行評價。優(yōu)化方案的前縱梁變形模式更加合理,其后門檻的加速度響應(yīng)也得到了改善。 3)白車身模態(tài)和40%ODB偏置碰撞試驗與仿真結(jié)果的比較表明,建立了的白車身和整車碰撞有限元模型的精度符合工程設(shè)計要求。在材料升級及結(jié)構(gòu)改進(jìn)后,40%ODB偏置碰撞的仿真結(jié)果表明各關(guān)鍵點的侵入量都有較大幅度的改善。車身結(jié)構(gòu)的輕量化系數(shù)也從5.23降低到4.67,處于國內(nèi)同型車的領(lǐng)先水平。
【關(guān)鍵詞】：車身結(jié)構(gòu) 高強(qiáng)度鋼板 多目標(biāo)遺傳算法 響應(yīng)面方法 可靠性設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：U462.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 引言10
• 1.1 車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計的研究內(nèi)容和方法10-11
• 1.2 國內(nèi)外輕量化車身結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 輕量化材料車身結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 輕量化車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第二章 車身結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化的理論體系17-29
• 2.1 近似模型的構(gòu)建理論17-20
• 2.1.1 試驗設(shè)計17-18
• 2.1.2 近似模型18-20
• 2.2 遺傳算法理論20-23
• 2.3 車身結(jié)構(gòu)可靠性和魯棒性設(shè)計理論23-27
• 2.3.1 工程設(shè)計中的不確定性及概率設(shè)計方法23-26
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計基礎(chǔ)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第三章 基于耐撞性的輕量化車身結(jié)構(gòu)材料分布規(guī)律研究29-40
• 3.1 車身結(jié)構(gòu)受力特征研究29-33
• 3.1.1 Euro-NCAP正面碰撞分析29-32
• 3.1.2 Euro-NCAP側(cè)面碰撞分析32-33
• 3.2 車身結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度鋼板升級方案33-36
• 3.3 車身結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度鋼板分布規(guī)律總結(jié)36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 車身前部結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計40-57
• 4.1 汽車輕量化設(shè)計的多目標(biāo)問題及設(shè)計流程40-45
• 4.1.1 汽車輕量化設(shè)計的多目標(biāo)問題40-43
• 4.1.2 汽車輕量化設(shè)計的多目標(biāo)優(yōu)化流程43-45
• 4.2 實例SUV車身結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計有限元模型的建立45-51
• 4.2.1 實例SUV白車身扭轉(zhuǎn)剛度分析模型的建立45-46
• 4.2.2 實例SUV車身抗撞性優(yōu)化模型的建立46-50
• 4.2.3 實例SUV車身輕量化多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型50-51
• 4.3 實例SUV車身結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化計算及結(jié)果分析51-56
• 4.3.1 車身結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化試驗設(shè)計及響應(yīng)面的構(gòu)建51-52
• 4.3.2 車身結(jié)構(gòu)多目標(biāo)和可靠性優(yōu)化求解52-54
• 4.3.3 車身前部結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果評價54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 車身結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化綜合性能驗證57-69
• 5.1 輕量化車身結(jié)構(gòu)模態(tài)實驗57-61
• 5.2 Euro-NCAP正面碰撞實驗及仿真61-65
• 5.2.1 Euro-NCAP正面碰撞實驗方法61-63
• 5.2.2 碰撞實驗與仿真結(jié)果對比分析63-65
• 5.3 輕量化車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果綜合驗證65-68
• 5.3.1 車身結(jié)構(gòu)耐撞性優(yōu)化效果仿真分析65-67
• 5.3.2 車身結(jié)構(gòu)的輕量化系數(shù)評價方法67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-76
• 致謝76-77
• 答辯委員會對論文的評定意見77

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李傳博;謝然;郭琳;;汽車結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計方法綜述[J];價值工程;2012年19期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳曉斌;基于現(xiàn)代設(shè)計方法和提高整車碰撞安全性的車身輕量化研究[D];吉林大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 林輝;高強(qiáng)度熱軋鋼板在客車車身骨架上的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 陳豐;鋼鋁混合材料車身框架結(jié)構(gòu)疲勞耐久性研究[D];華南理工大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：多目標(biāo)優(yōu)化方法在車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：368921