基于灵敏度分析的白车身扭转刚度优化

为提高某量产车型白车身(Body in White,BIW)扭转刚度,提出一种基于灵敏度分析的BIW刚度优化方法.深入阐述灵敏度分析原理和车身刚度优化策略,分析该车型车身开发中的37个低成本横向构件的料厚变化对BIW扭转刚度的影响.通过对BIW有限元模型的计算和分析,验证优化策略并对比优化前后的BIW扭转刚度性能.结果表明该方法以较低成本就可达到车身扭转刚度的较大提高.     

针对白车身轻量化系数的结构灵敏度分析与软件开发

为实现白车身轻量化,以白车身零件厚度为优化变量,建立参数化模型。定义白车身静态扭转刚度工况并进行有限元分析,得到扭转刚度响应和轻量化系数,采用解析法推导轻量化系数对厚度的灵敏度。基于HyperMesh二次开发完成灵敏度分析流程自动化,求解白车身轻量化系数的灵敏度。根据灵敏度排序对白车身零件厚度进行优化,实现轻量化系数降低,扭转刚度提高,白车身质量减轻。     

白车身扭转刚度分析与优化

对某白车身建立有限元模,利用MSC Nastran软件进行扭转刚度和模态分析,在此基础上以车身重量为优化目标,在满足扭转刚度要求的条件下对零件厚度进行敏感度分析和优化分析,得到了符合设计要求的改进方案.     

参数化白车身结构轻量化多目标优化

利用SFE Concept建立某轿车白车身的参数化模型,采用有限元法对白车身的静态弯曲和扭转刚度、主要低阶模态进行分析,并将仿真结果与试验结果进行对比。将参数化白车身与动力总成、底盘、闭合件连接后,仿真分析整车正面100%碰撞安全性能并验证有限元模型的有效性。提出通过相对灵敏度分析确定白车身非安全件设计变量的方法,采用最优拉丁超立方方法生成样本点,基于径向基神经网络方法拟合近似模型,以白车身非安全件和正碰安全件为轻量化对象,通过第二代非劣排序遗传算法对白车身进行多目标优化设计。结果表明：在白车身静态弯曲刚度降低3.60%、静态扭转刚度降低3.91%、一阶弯曲模态固有频率降低0.09%、一阶扭转模态固有频率上升1.26%、正碰安全性能基本不变的情况下,白车身质量减少24.17 kg,减重7.42%,轻量化效果显著。     

非承载式SUV白车身结构分析及优化

以某全新开发的SUV非承载式车身为研究对象,建立V91车身有限元模型,并进行模态分析.为使车身1阶模态满足目标值要求,对车身进行灵敏度分析和截面刚度分析,并提出改进方案.经过优化,车身的1阶弯曲模态提升7.8%,1阶扭转模态提升25.7%.研究结果可为企业研发非承载式SUV车身提供参考.     

基于有限元分析的某轿车白车身轻量化设计

为了减轻某款SUV车型白车身的质量,建立了其三维数字模型,通过网格划分处理后得到了其有限元模型。对上述模型进行了动态分析和静力分析,得到了该其前六阶固有频率及刚度值。以得到的固有频率以及刚度值为依据采用单目标尺寸优化的方法对白车身的重量进行减重优化,并且将优化后的结果和优化前进行对比。结果表明通过优化白车身减重23.1kg,减重比例达5.31%。并且保证了模态频率值和刚度值在车身设计要求范围内,在不降低白车身安全性能的前提下实现了减重的目的。     

基于声灵敏度的车身拓扑优化

为探讨板件结构对车内噪声的影响,建立某商务车的白车身有限元模型,分析其模态和车身声灵敏度,确定对汽车低频振动和噪声影响较大的板件;结合变密度法在整车环境下对板件进行减振降噪的拓扑优化,根据拓扑优化结果对板件进行结构修改. 优化后的车身声灵敏度曲线与原车身声灵敏度曲线相比,低频范围内的峰值都有不同程度的降低,表明结合整车动态响应的汽车板件结构拓扑优化可以有效降低车内低频振动噪声.     

基于MeshWorks和Optimus的白车身断面尺寸分析优化

为提高商用车车身前期设计阶段的开发效率,保证项目开发节点按时通过,在车身设计阶段引入参数化建模和联合仿真优化技术。基于MeshWorks软件对梁结构的整体宽度、翻边宽度、整体高度和板件厚度进行参数化建模,再通过Optimus软件搭建基于模态分析与刚度分析的优化流程,进行白车身轻量化设计。优化方案可减重14.6 kg,减重幅度5.1%,结构第1阶扭转频率提升4.4%,弯曲刚度提升2.8%,前端扭转刚度提升0.9%,后端扭转刚度提升1.5%。在性能小幅提升的情况下,车身轻量化效果明显。     

白车身耐疲劳结构6σ稳健优化参数的估算仿真

为提高车辆耐疲劳结构性能,降低零部件失效概率,提出白车身耐疲劳结构6σ稳健优化参数估算方法.首先分析白车身耐疲劳结构组成部分及稳健优化,利用运动微方程描述其在线性条件下的相关向量,完成耐疲劳结构平均损耗的表达方程,将6σ稳健优化参数计算分解成4个基本步骤,以降低计算过程中不确定因素的敏感性;其次,以耐疲劳可用时间安全性要求为宗旨,计算出稳健优化参数的最大波动范围,利用2阶响应面模型计算均值及方差,完成估算模型的构建,使用遗传算法寻取最优结果;最终,与传统稳健优化参数方法的仿真结果对比证明,6σ稳健优化参数估算方法稳健性更高、抗干扰能力强,能有效提高车辆耐疲劳结构性能,改善零部件失效情况.     

基于隐式参数化的车身多学科轻量化设计

为实现整车综合性能的快速方案验证和优化设计,在新车型设计阶段构建车身隐式参数化模型,并对其进行模态、刚度和安全等综合性能计算,验证参数化模型的有效性。基于灵敏度分析、试验设计（design of experiments, DOE）方法和近似模型优化等策略,对某白车身进行多学科轻量化设计。优化设计结果表明,白车身的模态、刚度和安全性能均满足设计要求。     

基于道路载荷谱的车身焊点疲劳寿命分析

针对目前汽车焊点疲劳分析方法精度低、建模复杂等问题,以某自主SUV车身焊点为研究对象,采集道路载荷谱,通过载荷虚拟迭代得到底盘与车身连接点的载荷.研究结果表明,对车身焊点分别使用基于力(载荷)和应力的疲劳分析,可以准确预测试验样车焊点开裂位置,缩短焊点疲劳分析周期.改进后的样车顺利通过耐久试验场验证.     

Multi-objective robust optimization using a sensitivity region concept

In multi-objective design optimization, it is quite desirable to obtain solutions that are multi-objectively optimum and insensitive to uncontrollable (noisy) parameter variations. We call such solutions robust Pareto solutions. In this paper we present a method to measure the multi-objective sensitivity of a design alternative, and an approach to use such a measure to obtain multi-objectively robust Pareto optimum solutions. Our sensitivity measure does not require a presumed probability distribution of uncontrollable parameters and does not utilize gradient information; therefore, it is applicable to multi-objective optimization problems that have non-differentiable and/or discontinuous objective functions, and also to problems with large parameter variations. As a demonstration, we apply our robust optimization method to an engineering example, the design of a vibrating platform. We show that the solutions obtained for this example are indeed robust.     

基于模态灵敏度的转向系统优化分析

建立某转向系统的有限元模型,应用模态灵敏度分析方法分析转向系统各部件厚度对模态频率的灵敏度,针对敏感度大的部件进行优化.结果表明,优化后转向系统振动频率比原有频率提高1.9 Hz,同时系统质量比原来质量降低0.5 kg.     

基于Adams/Car的汽车前悬架仿真分析及优化设计

针对某车型的麦弗逊前悬架系统,用车辆多体动力学仿真软件Adams/Car建立该悬架的虚拟样机模型,对其进行双轮同向跳动激振仿真分析,并综合评价该悬架的车轮定位参数、主销后倾拖距和转向角随轮跳的响应特性.在仿真分析的基础上,针对不合理的结构设计参数,利用Adams/Insight模块进行基于设计变量灵敏度分析的优化设计.优化后的悬架参数能很好地满足设计要求,从而达到提高该悬架系统整体性能的目的.     

基于联合收发权值优化的认知雷达MIMO-STAP

研究了认知雷达中多收多发空时自适应处理(MIMO-STAP)联合收发权值优化问题。提出了一种在收发两端联合空时自适应处理(JSTAP)的方法,该方法通过对收发权值联合寻优以获得最优的信干噪比。分析了受发射权值影响的杂波协方差矩阵结构,并基于此建立了MIMO-STAP的权值迭代更新结构。其权值迭代更新步骤为:固定发射权值,求解优化模型得到接收权值;然后固定接收权值,根据杂波协方差矩阵与发射权值的关系,得到发射权值;返回接收权值优化步骤,循环迭代以获得最优收发权值。仿真实验结果表明在慢速目标环境中,联合空时处理与常规空时处理相比,有效提高了接收端的信干噪比。     

基于混合灵敏度函数的H∞控制器参数模糊优化方法

给出了SISO系统H_∞控制器参数优化过程,提出了一种系统性能模糊评价优化设计方法,根据系统动态特性通过模糊优化控制策略动态校正控制器结构参数.结果表明,本方法对模型不确定性具有良好的鲁棒性适应性和动态特性,控制品质优于一般H_∞控制和常规PID,Smith预估器.