針對現有結構多目標輕量化設計采用單一變量(如板件厚度為優(yōu)化變量)的不足,將網格變形技術創(chuàng)建的形狀變量引入到了車門結構多目標輕量化設計中,建立了以板件厚度與車門結構形狀同時作為設計變量的參數化有限元模型。對該車門進行了動態(tài)試驗測試,驗證了有限元模型及計算結果的可靠性;考慮到該車門一階頻率過低的問題,將一階頻率最大、車門質量最小作為優(yōu)化目標,垂向剛度、窗框剛度為約束,進行了試驗設計(DOE),通過Kriging函數模型擬合了要優(yōu)化的目標及約束,經過精度校驗,驗證了該近似函數模型符合精度要求;最后利用多目標遺傳算法進行了尋優(yōu)計算。研究結果表明:在垂向剛度、窗框剛度滿足約束值的情況下,車門質量最終降低2.84 kg(減重達13%),一階頻率提高了25.8 Hz。

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【部分圖文】：

圖1-5車身碰撞安全結構件對于多目標優(yōu)化問題而言，一般難以使多個目標都達到最優(yōu)解，在單目標優(yōu)

華中科技大學博士學位論文6化優(yōu)化設計，取得了較好的減重效果。Xu等[33,34]通過對TWB結構車門和B柱輕量化多目標設計優(yōu)化的研究，比較了多項式響應面模型（Polynomialresponsesurface,PRS），徑向基函數模型（Radialbasisfunction,RB....

圖1垂向剛度工況

其工況設置如圖1所示。窗框剛度工況:窗框剛度大小影響車門與車身之間的距離,因為局部結構的特殊性,窗框局部抵抗Y(垂直車門外板方向)方向變形的能力可以表征窗框剛度的大小,窗框部位的結構剛度如果過低,同樣影響其動態(tài)密封性能。

圖2車門窗框工況

具體工況設置如圖2所示。圖2中,分別用f、K1、K2、M表示一階頻率、垂向剛度、窗框剛度、質量。計算得出f、K1、K2、M的初始值分別為26.50Hz、143.4N/mm、43.5N/mm、20.89kg。

圖3形狀變量示意圖

創(chuàng)建的4個形狀變量如圖3所示。3基于混合變量的多目標優(yōu)化

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