混合灰色关联和有限元法的铝合金三明治板轻量化设计

汽车轻量化设计是实现节能减排的重要途径，为设计出性能优良的铝合金三明治货车防滑踏板，针对不同芯层结构的铝合金三明治板展开研究；建立了I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金三明治板结构模型；应用有限元法对实际工况下I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金板的应力、位移值进行分析，并基于灰色关联法建立以质量、最大挠度、最大应力为变量的综合性能评价函数，得出V型铝合金三明治板为优选结构；以上、下板以及芯层厚度为优化变量，质量最小化为优化目标，分别采用全局响应面法及可行方向法对V型铝合金板进行尺寸优化，并对优化结果进行对比分析，发现两种方法优化方式均有较好的优化结果，但基于可行方向法的迭代时间更短、效率更高，优化后铝合金板减重约29.5%，具有很好的应用价值。