【摘要】：隨著我國汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為汽車產(chǎn)品研發(fā)必須考慮的因素。輕量化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的重要途徑。采用多種材料混合加工而成的汽車零部件,可以充分發(fā)揮各種輕質(zhì)材料的優(yōu)勢(shì)、最大程度的滿足輕量化要求。本文以汽車中占有較大比重的汽車背門為研究對(duì)象,采用多種輕質(zhì)材料,基于多目標(biāo)優(yōu)化方法,開展背門的輕量化設(shè)計(jì)研究。通過多種材料的綜合性能優(yōu)化,獲得同時(shí)滿足性能和成本要求的背門輕量化方案。其研究可為車身和其他部件的輕量化提供借鑒,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。對(duì)適用于多材料離散變量的多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行研究。通過構(gòu)造非線性函數(shù)算例的方法,發(fā)現(xiàn)遺傳算法可以不依賴目標(biāo)函數(shù)梯度,找到非連續(xù)、不可微問題的全局最優(yōu)解,而徑向基函數(shù)對(duì)于復(fù)雜非線性函數(shù)具有較好的擬合和預(yù)測(cè)精度。在此基礎(chǔ)上,提出了基于反饋的優(yōu)化流程,可以在有限的采樣次數(shù)內(nèi),實(shí)現(xiàn)最佳的最優(yōu)值預(yù)測(cè)精度。針對(duì)多材料混合協(xié)同優(yōu)化中的變量定義、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和成本控制問題,提出有效解決方案。利用材料編碼映射的方式,將材料變量納入到整個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化流程中;通過試驗(yàn)矩陣的后處理,實(shí)現(xiàn)同時(shí)包含連續(xù)和離散變量的DOE設(shè)計(jì);提出自定義外部函數(shù)的方法,實(shí)現(xiàn)材料成本的協(xié)同控制。基于有限元方法的背門初始結(jié)構(gòu)綜合性能分析。從網(wǎng)格劃分、連接方式、質(zhì)量控制等方面規(guī)范建模方法,保證有限元模型的準(zhǔn)確性;其次,按照某企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)背門模型進(jìn)行模態(tài)分析、剛度分析和抗凹分析,獲得背門初始性能�；诜答伓嗄繕�(biāo)優(yōu)化方法的背門厚度-材料協(xié)同輕量化設(shè)計(jì)。利用拓?fù)鋬?yōu)化方法對(duì)背門內(nèi)板進(jìn)行拼焊板塊劃分,并綜合使用主效應(yīng)法和方差分析法進(jìn)行變量篩選,通過優(yōu)化,獲得了成本低、力學(xué)性能好的輕量化方案,并為同類規(guī)劃提供了參考范例。本文所提出的多目標(biāo)優(yōu)化方法,為同時(shí)包含連續(xù)變量和離散變量的復(fù)雜非線性優(yōu)化問題提供了解決思路,實(shí)現(xiàn)了背門材料類型和板材厚度的協(xié)同多目標(biāo)優(yōu)化,對(duì)促進(jìn)多材料混合的汽車輕量化技術(shù)發(fā)展提供了理論指導(dǎo)和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

如下圖 2-10 所示。圖 2-10 測(cè)試函數(shù)中，同時(shí)含有連續(xù)變量和離散變量，具有高度非線性特的工程問題，對(duì)各種近似模型的擬合精度和特征進(jìn)行研點(diǎn)采集時(shí)，x為離散變量，取所有的 3 水平，變量y為水平。共計(jì)選取 48 個(gè)樣本點(diǎn)，如下圖 2-11 所示。

圖 2-10 測(cè)試函數(shù)數(shù)中，同時(shí)含有連續(xù)變量和離散變量，具有高度非線性特性的工程問題，，對(duì)各種近似模型的擬合精度和特征進(jìn)行研本點(diǎn)采集時(shí)，x為離散變量，取所有的 3 水平，變量y為16 個(gè)水平。共計(jì)選取 48 個(gè)樣本點(diǎn)，如下圖 2-11 所示。圖 2-11 樣本點(diǎn)位置 48 個(gè)樣本點(diǎn)分別使用最小二乘回歸、移動(dòng)最小二乘法、
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.834

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本文編號(hào)：2618165