本文關(guān)鍵詞：車輛結(jié)構(gòu)耐撞性的多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計

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【摘要】：隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展,汽車的保有量逐年增長,人們對汽車的安全性要求也越來越高。車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化設計研究對汽車安全性的提高具有重要意義。在車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化設計中,傳統(tǒng)的優(yōu)化設計方法將設計變量作為確定性值考慮,但實際車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性設計過程中往往存在著不確定性因素,如材料屬性參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸等。這些不確定性因素可能會使得基于確定性優(yōu)化得到的最優(yōu)目標值超出約束范圍,從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量特性。因此,考慮設計變量的不確定性對車輛耐撞性設計的影響,進行穩(wěn)健性優(yōu)化設計是十分必要的。本文通過研究分析乘用車側(cè)面碰撞、100%正面碰撞和25%小偏置正面碰撞三種碰撞形式,對車輛結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計,提高車輛的耐撞性及穩(wěn)健性。具體研究內(nèi)容和成果如下:1)基于最優(yōu)多項式響應面方法進行車輛結(jié)構(gòu)耐撞性的多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計。利用誤差減小比值的結(jié)構(gòu)選擇技術(shù)建立最優(yōu)多項式響應面,而后用之代替車輛側(cè)面碰撞模型,結(jié)合管理工程學中的6?理念,對某款乘用車的側(cè)面結(jié)構(gòu)進行多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計。在構(gòu)建多目標穩(wěn)健性優(yōu)化模型時,考慮材料屬性參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸的不確定性。結(jié)果表明,車輛側(cè)面結(jié)構(gòu)的耐撞性能得到提高,耐撞性指標的穩(wěn)健性也得到增強。2)結(jié)合最優(yōu)多項式響應面模型,進行車輛多種碰撞工況下多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計。綜合考慮車輛在100%正面碰撞和25%小偏置正面碰撞工況下的特點,以某款乘用車前端的五個結(jié)構(gòu)件作為研究對象,結(jié)合試驗設計和NSGA-II遺傳算法進行多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計。優(yōu)化結(jié)果對比顯示,100%碰撞工況下車身加速度降低12.6%,同時25%小偏置正面碰撞工況下腳踏板侵入量也有所減少,兩種碰撞工況下的耐撞性和目標響應的穩(wěn)健性均有所提高。本文采用的穩(wěn)健性設計方法,能夠綜合提高車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性及穩(wěn)健性,具有一定的工程實用性,為多種碰撞工況下的車輛結(jié)構(gòu)耐撞性與穩(wěn)健性優(yōu)化設計提供一種可借鑒的方法。
【關(guān)鍵詞】：車輛耐撞性 穩(wěn)健性優(yōu)化 多目標優(yōu)化 最優(yōu)多項式響應面
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U462
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 車輛耐撞性研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外車輛耐撞性研究歷史及現(xiàn)狀11-13
• 1.3 穩(wěn)健性設計方法的發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.4 穩(wěn)健性設計在車輛碰撞領域的應用13-15
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 穩(wěn)健性優(yōu)化設計的理論基礎16-27
• 2.1 基本原理概述16-18
• 2.2 田口穩(wěn)健性設計18-22
• 2.2.1 質(zhì)量損失函數(shù)和信噪比20-22
• 2.2.2 田口試驗設計方法22
• 2.3 基于代理模型穩(wěn)健性設計22-26
• 2.3.1 代理模型方法23-25
• 2.3.2 誤差檢驗方法25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 基于最優(yōu)多項式響應面車輛耐撞性多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計27-44
• 3.1 引言27
• 3.2 車輛側(cè)面碰撞有限元模型的建立27-32
• 3.2.1 車輛側(cè)面碰撞模型有效性驗證29
• 3.2.2 設計變量和不確定變量的選取29-31
• 3.2.3 目標函數(shù)的選取31-32
• 3.3 最優(yōu)多項式響應面構(gòu)建方法32-37
• 3.3.1 試驗設計33-34
• 3.3.2 最優(yōu)多項式響應面方法34-37
• 3.4 多目標穩(wěn)健性優(yōu)化模型37-40
• 3.4.1 多目標穩(wěn)健性優(yōu)化38-39
• 3.4.2 6s 設計準則39-40
• 3.5 優(yōu)化結(jié)果分析40-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第4章 考慮多碰撞工況的車輛結(jié)構(gòu)耐撞性多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計44-56
• 4.1 引言44
• 4.2 正面碰撞有限元模型的建立及驗證44-49
• 4.2.1 建立整車有限元模型44-45
• 4.2.2 模型的有效性驗證45-47
• 4.2.3 小偏置正面碰撞模型的有效性驗證47-49
• 4.3 穩(wěn)健性優(yōu)化模型49-50
• 4.4 多種碰撞工況下的穩(wěn)健性優(yōu)化50-55
• 4.4.1 優(yōu)化結(jié)果分析52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-58
• 參考文獻58-63
• 附錄 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄63-64
• 致謝64

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1 朱平;肖國鋒;張宇;施欲亮;;轎車追尾碰撞仿真及結(jié)構(gòu)耐撞性改進研究[J];中國機械工程;2008年06期

2 尹漢鋒;文桂林;;基于簡化基本折疊單元法的蜂窩耐撞性優(yōu)化設計[J];機械工程學報;2011年16期

3 翁依柳;金先龍;;基于網(wǎng)格的汽車耐撞性數(shù)值分析系統(tǒng)及其應用[J];上海交通大學學報;2011年09期

4 葉九龍;;基于結(jié)構(gòu)耐撞性的轎車保險杠材料輕量化研究[J];重慶理工大學學報(自然科學);2011年12期

5 路先鋒;魏然;;基于正交試驗設計的薄壁結(jié)構(gòu)耐撞性優(yōu)化設計[J];汽車實用技術(shù);2012年07期

6 姚松,田紅旗,高廣軍;顯式有限元法在車輛耐撞性研究中的應用[J];交通運輸工程學報;2003年01期

7 鄧召文;張福興;高偉;;汽車保險杠系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)耐撞性數(shù)值模擬研究[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2007年07期

8 Eric Weybrant;;模擬寶馬汽車的耐撞性[J];工業(yè)設計;2007年08期

9 趙志杰;金先龍;曹源;王建煒;;基于網(wǎng)格的汽車耐撞性協(xié)同設計及應用[J];計算機集成制造系統(tǒng);2008年11期

10 馬琳琳;楊娜;趙桂范;;轎車結(jié)構(gòu)耐撞性分析與改進[J];機械設計與制造;2008年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張家鑫;趙建;程耿東;;低速沖擊下注塑成型保險杠的耐撞性能研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

2 劉怡;;金屬圓筒軸向耐撞性研究[A];第14屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第三冊）[C];2005年

3 曲杰;鄭溫洛;覃威;;轎車車門內(nèi)飾板總成側(cè)面耐撞性試驗研究及有限元模擬[A];“廣汽豐田杯”廣東省汽車行業(yè)第七期學術(shù)會議論文集[C];2013年

4 范蓉;胡平;王洪兵;吳沈榮;;熱沖壓超高強度車身保險杠的耐撞性研究及性能優(yōu)化[A];第七屆中國CAE工程分析技術(shù)年會暨2011全國計算機輔助工程（CAE）技術(shù)與應用高級研討會論文集[C];2011年

5 劉桂萍;韓旭;官鳳嬌;;基于近似模型管理的多目標優(yōu)化方法在車身薄壁構(gòu)件耐撞性優(yōu)化設計中的應用[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

6 楊嘉陵;;吸能緩沖材料與飛行器耐撞性結(jié)構(gòu)一體化設計原理[A];中國力學學會學術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

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8 閻琨;程耿東;;一種用于汽車耐撞性拓撲優(yōu)化問題的混合法[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

9 張瑞乾;魏守陽;邢志偉;;微型客車車門耐撞性的有限元仿真與改進[A];第八屆中國CAE工程分析技術(shù)年會暨2012全國計算機輔助工程（CAE）技術(shù)與應用高級研討會論文集[C];2012年

10 張宗華;劉書田;唐智亮;;蜂窩夾芯圓柱結(jié)構(gòu)軸向沖擊的耐撞性研究[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

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1 趙志杰;汽車耐撞性數(shù)值分析網(wǎng)格研究及應用[D];上海交通大學;2010年

2 武雪原;焊點排布對結(jié)構(gòu)耐撞性影響的研究和應用[D];清華大學;2010年

3 施欲亮;基于耐撞性仿真的轎車車身零件拼焊板設計方法研究[D];上海交通大學;2008年

4 雷正保;大變形結(jié)構(gòu)的耐撞性[D];中南大學;2004年

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1 林耀;跨座式列車車體耐撞性結(jié)構(gòu)研究[D];西南交通大學;2016年

2 張文強;汽車前端薄壁結(jié)構(gòu)斜向耐撞性研究與優(yōu)化設計[D];湖南大學;2016年

3 康賀賀;變截面薄壁結(jié)構(gòu)的設計及其耐撞性研究[D];湖南大學;2016年

4 劉翔;TRB帽形梁結(jié)構(gòu)的耐撞性研究及其優(yōu)化設計[D];湖南大學;2016年

5 鄧青青;車輛結(jié)構(gòu)耐撞性的多目標穩(wěn)健性優(yōu)化設計[D];湖南大學;2016年

6 曹洋;薄壁多胞結(jié)構(gòu)耐撞性研究[D];湖南大學;2016年

7 郭婷;基于仿生的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)耐撞性分析及應用[D];大連理工大學;2008年

8 李繼川;基于保險杠的耐撞性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究[D];吉林大學;2008年

9 漆露霖;汽車側(cè)碰耐撞性快速設計[D];湖南大學;2010年

10 張濤;基于耐撞性的汽車前縱梁焊點模擬及其優(yōu)化研究[D];湖南大學;2009年

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本文編號：531191