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汽车白车身激光焊接生产线单元设计及分析 被引量:8
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作者 陈根余 陈建明 +1 位作者 梅丽芳 王祖建 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期7-10,共4页
为了将激光焊接技术用于汽车白车身焊接生产线,采用自动控制技术、通信技术与激光焊接技术相结合的方法,提出了以可编程逻辑控制器为控制核心,工业计算机为辅助控制核心,实时与光纤激光器、焊接机器人通信的激光焊接生产线。并通过改变... 为了将激光焊接技术用于汽车白车身焊接生产线,采用自动控制技术、通信技术与激光焊接技术相结合的方法,提出了以可编程逻辑控制器为控制核心,工业计算机为辅助控制核心,实时与光纤激光器、焊接机器人通信的激光焊接生产线。并通过改变控制焊接参量,焊接某车型左前门零部件,与点焊焊接进行了分析。结果表明,激光焊接生产线焊接速度明显提高、控制灵活、焊接强度提高了70%。这为我国汽车的小型化、轻量化的发展,以及车身结构的综合力学性能的提高,提供了一种新的焊接生产线技术。 展开更多
关键词 激光技术 激光焊接 生产线 白车身 控制
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基于ADAMS的汽车主动悬架虚拟实验台的设计 被引量:4
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作者 宋晓琳 于德介 李碧军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期248-251,共4页
基于ADAMS/View建立了1/4汽车麦弗逊悬架模型,并运用ADAMS/Hydraulic模块,建立了主动悬架的液压伺服系统,设计了汽车主动悬架虚拟实验台。以阶跃输入、模拟路面输入和随机路面输入作为激励,对比分析了汽车主动悬架系统在理想控制力和液... 基于ADAMS/View建立了1/4汽车麦弗逊悬架模型,并运用ADAMS/Hydraulic模块,建立了主动悬架的液压伺服系统,设计了汽车主动悬架虚拟实验台。以阶跃输入、模拟路面输入和随机路面输入作为激励,对比分析了汽车主动悬架系统在理想控制力和液压伺服作用力作用下采用PID控制器的控制效果,以验证汽车主动悬架虚拟实验台的有效性。仿真结果表明,基于ADMAS的汽车主动悬架虚拟实验台,其跟随理想控制力的能力较强;与被动悬架比较,其车身的垂直加速度、悬架变形和车轮动载荷都明显降低,控制效果好。 展开更多
关键词 主动悬架 虚拟实验台 PID控制器 ADAMS
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概念设计阶段基于混合元模型的纯电动铝合金汽车车身轻量化优化设计 被引量:5
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作者 宋凯 阳均 +2 位作者 赵小羽 顾纪超 崔晓 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第7期1080-1084,共5页
在汽车车身概念设计阶段,针对轻量化设计及优化白车身刚度问题,建立了某款纯电动铝合金汽车车身骨架基于真实接头的简化力学模型。运用灵敏度分析筛选出灵敏度较大部件,然后利用元模型的优化方法(hybrid and adaptive meta-modeling met... 在汽车车身概念设计阶段,针对轻量化设计及优化白车身刚度问题,建立了某款纯电动铝合金汽车车身骨架基于真实接头的简化力学模型。运用灵敏度分析筛选出灵敏度较大部件,然后利用元模型的优化方法(hybrid and adaptive meta-modeling method,HAM)对灵敏度较大部件进行截面厚度优化,使优化目标车身质量得到了降低,同时改善了车身的模态和刚度,根据研究的数据制造了电动车车身。 展开更多
关键词 混合元 截面优化 简化力学模型 轻量化 刚度 铝合金电动汽车车身
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汽车车身耐撞性设计参数的区间稳健性优化 被引量:8
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作者 王琼 刘桂萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期37-44,共8页
基于区间分析,提出了一种考虑公差的汽车车身耐撞性稳健优化设计模型,可在有效降低耐撞性能对设计参数波动敏感性的同时实现公差范围的最大化。该模型首先利用对称公差来描述汽车碰撞模型中车身关键耐撞部件的主要尺寸、位置和形状等设... 基于区间分析,提出了一种考虑公差的汽车车身耐撞性稳健优化设计模型,可在有效降低耐撞性能对设计参数波动敏感性的同时实现公差范围的最大化。该模型首先利用对称公差来描述汽车碰撞模型中车身关键耐撞部件的主要尺寸、位置和形状等设计参数本身的不确定性,然后将参数设计和公差设计相结合,建立了以稳健性评价指标和公差评价指标为优化目标,设计变量名义值和公差同步优化的多目标优化模型。再次,利用区间可能度处理不确定约束,将该优化模型转换为确定性多目标优化模型。最后,将该模型应用于两个汽车耐撞性优化设计问题,并通过序列二次规划法和改进的非支配排序遗传算法进行求解,结果表明该方法及稳健优化设计模型可行且实用。 展开更多
关键词 稳健性 优化设计 公差 车身耐撞性 区间分析
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基于刚度链的纯电动汽车车身主断面优化设计 被引量:7
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作者 刘保公 刘子建 +1 位作者 周小龙 刘瑜 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期959-967,共9页
基于梁单元车身简化几何模型建立以主断面为节点的车身静态和动态刚度链数学模型,研究电动车车身主断面属性与刚度以及模态的关系;以车身刚度、模态为约束条件,以车身质量最小为目标函数进行多目标优化,并利用遗传算法求解,得到同时满... 基于梁单元车身简化几何模型建立以主断面为节点的车身静态和动态刚度链数学模型,研究电动车车身主断面属性与刚度以及模态的关系;以车身刚度、模态为约束条件,以车身质量最小为目标函数进行多目标优化,并利用遗传算法求解,得到同时满足静态刚度和频率特性要求的电动汽车车身主断面属性参数。建立对应的车身骨架有限元模型计算刚度及模态,并与刚度链优化结果进行对比分析。对比分析结果验证了本文研究方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 车身主断面 车身刚度链 静态刚度 模态分析 多目标优化设计
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薄壁梁结构的电动汽车车身刚度正向设计方法 被引量:5
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作者 钟浩龙 张小龙 刘子建 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期975-982,共8页
汽车车身骨架结构由薄壁梁构成,因此将薄壁梁理论运用到车身正向开发设计中。改进文献中的车身刚度设计方法,推导了包括双力矩和翘曲函数等在内的薄壁结构的14个状态向量与15个截面属性之间的力学关系;建立了包含主断面属性的车身梁单... 汽车车身骨架结构由薄壁梁构成,因此将薄壁梁理论运用到车身正向开发设计中。改进文献中的车身刚度设计方法,推导了包括双力矩和翘曲函数等在内的薄壁结构的14个状态向量与15个截面属性之间的力学关系;建立了包含主断面属性的车身梁单元刚度分析模型和以车身接头为耦合点的整车刚度链力学模型。通过对比相同模型的有限元分析结果以及文献中的刚度链计算结果,验证了提出的薄壁结构车身刚度计算方法的合理性。最后,以车身弯曲和扭转刚度为约束条件,以车身质量为目标函数,运用遗传算法进行求解,得到了比对应文献更好的车身轻量化设计效果。 展开更多
关键词 车身正向设计 薄壁理论 刚度设计方法 轻量化设计
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超薄宽频复合层合板结构吸声机理及其优化设计
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作者 罗哲 谭刚 +2 位作者 杨钰 王林惠 王鑫昱 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期68-73,174,共7页
传统轻量化复合吸声结构在中频宽带吸声性能不足,限制了其在汽车、高铁以及航空航天等运载工具中的实际应用。基于复合吸声原理设计一种超薄宽频复合层合板吸声结构并进行设计优化,实现了其在小尺寸下中频大带宽吸声性能的提升,有望解... 传统轻量化复合吸声结构在中频宽带吸声性能不足,限制了其在汽车、高铁以及航空航天等运载工具中的实际应用。基于复合吸声原理设计一种超薄宽频复合层合板吸声结构并进行设计优化,实现了其在小尺寸下中频大带宽吸声性能的提升,有望解决运载工具吸声结构轻量化设计问题。首先,设计一种超薄宽频复合层合板吸声结构,并通过模拟仿真验证模型的正确性;其次,针对复合层合板结构吸声性能影响参数众多的问题,建立主效应分析模型实现了结构设计参数的降维;最后,针对吸声结构性能的多参数非线性优化问题,建立径向基神经网络(Radial Basis Function Neural Network,RBF)与自适应模拟退火算法(Adaptive Simulated Annealing,ASA)相结合的优化模型。优化结果表明,与传统吸声结构相比,该复合层合板吸声结构在同尺寸条件下具有更好的吸声性能,且结构厚度只有中心频率波长的1/15,同时具有很好的轻量化效果。 展开更多
关键词 声学 吸声结构 优化设计 Pareto图 RBF神经网络 自适应模拟退火
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可靠性优化设计在汽车构件耐撞性中的应用 被引量:15
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作者 孙光永 李光耀 +2 位作者 王建华 张勇 钟志华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1308-1314,共7页
将实验设计、响应表面法和蒙特卡罗模拟技术相结合,提出了基于产品质量工程的6σ概率优化设计方法,实现了对汽车构件耐撞性的优化设计,提高了设计变量的可靠性.数字算例表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性.
关键词 实验设计 响应表面法 可靠性优化设计 碰撞模拟
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基于混合近似模型的汽车正面碰撞耐撞性优化设计 被引量:12
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作者 王国春 成艾国 +2 位作者 顾纪超 宋凯 钟志华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第17期2136-2141,共6页
以汽车前部结构主要零件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模型、最小二乘响应面模型、径向基函数模型构建前部结构质量、B柱加速度最大值和前部... 以汽车前部结构主要零件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模型、最小二乘响应面模型、径向基函数模型构建前部结构质量、B柱加速度最大值和前部结构最大吸能相对于各部件厚度的三种近似模型。以B柱加速度最大值为目标,约束前部结构最大吸能、前部结构零件质量及各零件厚度,利用模拟退火算法和三种空间密集撒点优化搜索方法,最终得到一组最优的前部零件厚度组合,使得B柱加速度最大值最小。研究表明,该方法计算精度和效率较好地满足了耐撞性工程设计的需求。 展开更多
关键词 耐撞性 KRIGING模型 最小二乘响应面模型 径向基函数模型 拉丁超立方 自适应模拟退火算法
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基于DSP的电动汽车电池管理系统的设计 被引量:23
10
作者 何莉萍 赵曦 +3 位作者 丁舟波 冯坤 周惦武 高学峰 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期33-36,共4页
在大量充放电模拟试验和随车试验数据采集的基础上,构建了基于数据信号处理器(DSP)芯片TMS320C2812的电池管理系统,实现了数据监测、荷电状态(SOC)估计、控制局域网(CAN)通信及USB存储等功能.在SOC估计算法上,根据电池所处状态进行了分... 在大量充放电模拟试验和随车试验数据采集的基础上,构建了基于数据信号处理器(DSP)芯片TMS320C2812的电池管理系统,实现了数据监测、荷电状态(SOC)估计、控制局域网(CAN)通信及USB存储等功能.在SOC估计算法上,根据电池所处状态进行了分类分析,并对估算难度最大的电池动态放电状态的算法进行了仿真实验.实验结果表明,该算法对镍氢电池的SOC能进行准确预测,并具有较高的精度. 展开更多
关键词 电动汽车 电池管理系统 数据信号处理器 荷电状态
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汽车发动机舱散热性能实验及数值研究 被引量:17
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作者 任承钦 蔡德宏 +1 位作者 刘敬平 樊明明 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期37-41,共5页
针对后置式汽车发动机舱过热问题,以某混合动力汽车为研究对象,运用3D/1D数值耦合方法,建立了发动机舱散热系统的耦合计算数值模型.通过耦合数值计算,对不同环境温度和车速条件下的机舱发动机部件表面对流换热系数、机舱空间流量系数进... 针对后置式汽车发动机舱过热问题,以某混合动力汽车为研究对象,运用3D/1D数值耦合方法,建立了发动机舱散热系统的耦合计算数值模型.通过耦合数值计算,对不同环境温度和车速条件下的机舱发动机部件表面对流换热系数、机舱空间流量系数进行了研究,总结了对流换热系数、流量系数的一般性规律,并拟合了相应的经验关系式,为发动机冷却系统一维模型以及发动机舱的设计研究提供了参数依据和理论基础.同时通过对机舱热流场分析,发现不同的机舱布置形式下,对流换热系数和机舱流场有明显影响. 展开更多
关键词 流场 机舱 耦合模型 对流换热系数 流量系数
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激光-电弧复合焊接及应用于车身制造的进展 被引量:22
12
作者 宋新华 金湘中 +2 位作者 陈胜迁 袁江 张明军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期259-265,共7页
激光-电弧复合焊接技术充分集成了激光焊接和电弧焊接两种工艺的优点,是一种新型优质的焊接技术,具有良好的工业应用前景。介绍了激光-电弧复合焊接的特点和激光与电弧的相互作用机制;总结了常见激光-电弧复合焊接技术的研究进展;最后... 激光-电弧复合焊接技术充分集成了激光焊接和电弧焊接两种工艺的优点,是一种新型优质的焊接技术,具有良好的工业应用前景。介绍了激光-电弧复合焊接的特点和激光与电弧的相互作用机制;总结了常见激光-电弧复合焊接技术的研究进展;最后对激光-电弧复合焊接技术在汽车车身制造中的应用情况进行了概述。 展开更多
关键词 激光技术 复合焊接 研究进展 汽车车身
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考虑顶压与侧碰安全性的轿车车身B柱结构优化设计 被引量:12
13
作者 雷飞 陈新 +1 位作者 陈国栋 官凤娇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1510-1516,共7页
综合考虑车顶强度和侧面碰撞的安全性能,对某型轿车的B柱结构进行了优化设计。采用高强度钢结构和拼焊板技术将B柱内外板分成上下两部分进行焊接。将4块拼焊板的高强度钢选型和厚度作为离散设计变量,同时对材料成本、车顶最大承载作用力... 综合考虑车顶强度和侧面碰撞的安全性能,对某型轿车的B柱结构进行了优化设计。采用高强度钢结构和拼焊板技术将B柱内外板分成上下两部分进行焊接。将4块拼焊板的高强度钢选型和厚度作为离散设计变量,同时对材料成本、车顶最大承载作用力、B柱侵入速度和侵入量进行约束,建立了B柱结构优化的数学模型。采用移动最小二乘法构造近似模型,结合遗传算法对B柱拼焊板结构进行了优化设计。结果表明:在材料成本基本不变的情况下,B柱结构总质量减小了13.8%,B柱侵入速度、侵入量分别减小了5.6%和3.8%,车顶承载能力提高18.53%,有效地提高了车顶强度和侧面碰撞的安全性能。 展开更多
关键词 B柱 车顶强度 侧面碰撞 拼焊板 高强度钢 优化设计
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基于正交设计的汽车前纵梁吸能结构的优化 被引量:16
14
作者 白中浩 陈天志 +1 位作者 曹立波 殷文强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期935-939,共5页
为了增强某款SUV车的耐撞性,提出了一种带诱导槽的八边形结构、可逐级吸收碰撞能量的前纵梁,并建立了其准静态纵向压溃和台车碰撞两种有限元模型。在台车模型中考虑了台车质心位置和车轮模型的刚度、高速旋转与摩擦特性的影响;采用正交... 为了增强某款SUV车的耐撞性,提出了一种带诱导槽的八边形结构、可逐级吸收碰撞能量的前纵梁,并建立了其准静态纵向压溃和台车碰撞两种有限元模型。在台车模型中考虑了台车质心位置和车轮模型的刚度、高速旋转与摩擦特性的影响;采用正交试验设计法对前纵梁的材料、壁厚和焊点位置进行了优化,并将优化结果用于底盘结构。底盘耐撞性试验结果表明,优化后结构具有较好的吸能能力。 展开更多
关键词 汽车前纵梁 正交设计 优化 耐撞性
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铝合金汽车前碰撞横梁的轻量化设计与碰撞性能分析 被引量:33
15
作者 王冠 周佳 +4 位作者 刘志文 李落星 刘波 李晓青 刘扬胜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期90-98,共9页
基于显式动力学有限元分析软件,以混合细胞自动机(HCA)作为优化计算模型,对铝合金前碰撞横梁的结构进行优化设计。针对拓扑优化结果,采用模拟退火法优化横梁壁厚尺寸,获得薄壁、中空且带有加强筋结构的铝合金前碰撞横梁设计方案。以606... 基于显式动力学有限元分析软件,以混合细胞自动机(HCA)作为优化计算模型,对铝合金前碰撞横梁的结构进行优化设计。针对拓扑优化结果,采用模拟退火法优化横梁壁厚尺寸,获得薄壁、中空且带有加强筋结构的铝合金前碰撞横梁设计方案。以6061铝合金前碰撞横梁替代某车型原钢质横梁,通过台车碰撞进行仿真模拟与实验验证。结果表明:铝合金前碰撞横梁比原钢质前碰撞横梁质量减轻了25%,且具有较高的抗弯曲强度,低速碰撞下,铝合金前碰撞横梁较原钢质件系统吸能提高了45.6%。 展开更多
关键词 铝合金 碰撞横梁 混合细胞自动机 吸能性能 拓扑优化
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设计师和用户的汽车造型意象认知差异研究 被引量:31
16
作者 胡婷婷 赵江洪 赵丹华 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第24期33-36,共4页
目的探究汽车造型设计领域中设计师和用户的意象认知的差别。方法通过访谈和语义分析的方式定义了设计师和用户的意象认知对象,并且描述了两者的认知差别。在心理学中双重编码的理论基础上提出了汽车造型的意向认知由形态认知和语义认... 目的探究汽车造型设计领域中设计师和用户的意象认知的差别。方法通过访谈和语义分析的方式定义了设计师和用户的意象认知对象,并且描述了两者的认知差别。在心理学中双重编码的理论基础上提出了汽车造型的意向认知由形态认知和语义认知组成,调研了50名用户对16款汽车造型的审美评价和20名设计师对设计案例的描述,并采用语义抽取的方法获得了673个语义词。对比设计师和用户在语义词选择上的差别以及分析语义词所对应的形态特征。结果设计师与用户的语义认知差异主要集中在场景层,语义与形态特征呈现多维的映射关系,场景层语义主要映射汽车形面特征认知。结论场景层语义映射的形面认知是汽车设计师和用户的认知差异所在。 展开更多
关键词 汽车造型 意象认知 语义 形态特征 认知差异
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汽车底部结构对气动特性影响的数值仿真与实验研究 被引量:11
17
作者 袁志群 谷正气 +2 位作者 何忆斌 汪怡平 陈细军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1832-1836,1841,共6页
以降低车身阻力和获得汽车底部流动最佳化外形为目的,应用计算流体动力学方法对汽车底部空气流动特性进行数值仿真,详细描述了汽车底部以及尾部的空气流动机理。计算结果表明:底部结构对汽车底部空气流动特性和尾涡特性有明显影响,是整... 以降低车身阻力和获得汽车底部流动最佳化外形为目的,应用计算流体动力学方法对汽车底部空气流动特性进行数值仿真,详细描述了汽车底部以及尾部的空气流动机理。计算结果表明:底部结构对汽车底部空气流动特性和尾涡特性有明显影响,是整车气动特性的关键组成部分,使气动阻力系数增加0.0523,气动升力系数增加0.1495;进一步分析得出,存在一个最佳的尾气排放速度使得气动阻力系数最大能够下降0.0136。汽车模型的风洞实验和PIV实验验证了该计算方法的准确性,计算分析结果为汽车底部设计与改进提供了参考数据。 展开更多
关键词 空气流动特性 数值仿真 底部结构 阻力系数 升力系数 风洞实验 PIV
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基于响应面模型的白车身多目标轻量化设计 被引量:56
18
作者 王震虎 周巧英 +2 位作者 刘开勇 方向东 李落星 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期75-81,共7页
基于MSC/NASTRAN软件平台建立了某多用途汽车(MPV)白车身有限元模型。首先,利用相对灵敏度分析方法选取了19个白车身零部件壁厚作为轻量化设计变量;然后,采用拉丁超立方试验方法和一阶响应面模型方法建立白车身质量、弯扭刚度、一阶弯... 基于MSC/NASTRAN软件平台建立了某多用途汽车(MPV)白车身有限元模型。首先,利用相对灵敏度分析方法选取了19个白车身零部件壁厚作为轻量化设计变量;然后,采用拉丁超立方试验方法和一阶响应面模型方法建立白车身质量、弯扭刚度、一阶弯扭模态的近似模型,模型的复相关系值R2都接近1.0,模型精度高;最后,以白车身质量最小和扭转刚度最大为优化目标函数,弯曲刚度和一阶弯扭模态为约束条件,采用非支配排序遗传算法对白车身进行多目标优化。优化结果表明,轻量化后的白车身弯扭刚度、一阶变扭模态变化均小于1.0%,且在不改变用材的前提下,实现白车身减重6.4kg。 展开更多
关键词 白车身 轻量化 响应面模型 多目标
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基于多组混合元模型方法的汽车轻量化设计 被引量:7
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作者 顾纪超 许东阳 +2 位作者 李光耀 干年妃 樊涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期1982-1987,共6页
针对工程中复杂耗时的黑匣子问题,提出一种基于多组混合元模型的全局最优化方法。该方法同时应用三组元模型进行搜索,每组都包含克里金、二阶多项式及径向基函数的元模型。应用该优化方法对某车型的后车架进行轻量化设计后,后车架子系... 针对工程中复杂耗时的黑匣子问题,提出一种基于多组混合元模型的全局最优化方法。该方法同时应用三组元模型进行搜索,每组都包含克里金、二阶多项式及径向基函数的元模型。应用该优化方法对某车型的后车架进行轻量化设计后,后车架子系统的质量减少7.2kg,并提高了该子系统的刚度。研究结果表明,与HAM法相比,新方法在搜索效率和精度上都有显著提高。 展开更多
关键词 多重混合元模型 全局最优化 汽车轻量化 黑匣子问题
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基于拓扑优化的汽车前纵梁耐撞性设计 被引量:16
20
作者 曹立波 宋慧斌 +1 位作者 武和全 刘亚飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期827-832,共6页
结合静态和动态拓扑优化方法对汽车前纵梁进行耐撞性设计,通过静态拓扑优化方法分别获得前纵梁在轴向刚度最大和侧向刚度最大时的结构形式,通过动态拓扑优化方法获得前纵梁具有最大吸能时的结构形式。对拓扑优化结果进行分析,综合考虑... 结合静态和动态拓扑优化方法对汽车前纵梁进行耐撞性设计,通过静态拓扑优化方法分别获得前纵梁在轴向刚度最大和侧向刚度最大时的结构形式,通过动态拓扑优化方法获得前纵梁具有最大吸能时的结构形式。对拓扑优化结果进行分析,综合考虑前纵梁的轴向刚度、侧向刚度和吸能特性,最终确定前纵梁的最佳截面形式与诱导结构的尺寸和位置。优化前后前纵梁的吸能特性对比结果表明,拓扑优化使前纵梁的耐撞性能有一定的提高。 展开更多
关键词 变密度法 静态拓扑优化 动态拓扑优化 前纵梁
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