車身框架截面參數多目標優(yōu)化軟件簡介實用教案

1、 基于單元基于單元(dnyun)(dnyun)的概念車身性能多目標多學科優(yōu)化的概念車身性能多目標多學科優(yōu)化 建立概念車身建立概念車身(ch shn)(ch shn)模型模型 CAECAE分析分析(fnx) (fnx) 多目標多學科優(yōu)化多目標多學科優(yōu)化 定義空間硬點梁單元等參板單元接頭單元質量單元車身有限元模型車身有限元數據庫圖 像顯 示靜力分析模態(tài)分析碰撞分析目標函數稀疏帶狀矩陣求解器開發(fā)振型疊加法直接積分法約束條件設計變量 后處理后處理 報表生成高剛度低重量梁單元截面特性板厚單學科多學科單工況多工況參數優(yōu)化接頭數學單元靜力學模態(tài)分析碰撞分析圖像輸出優(yōu)化算法靈敏度分析全局性并行性約束的處理塑性

2、鉸第1頁/共22頁第一頁，共23頁。第二第二(d r)部分部分 目目前成果前成果第2頁/共22頁第二頁，共23頁。序號序號完成的任務內容完成的任務內容完成情況完成情況1節(jié)點、梁特征參數提取與概念車身縮減模型的建立完成2車身框架圖形學顯示與圖形用戶界面的開發(fā)完成3車身有限元模型數據庫開發(fā)完成4接頭研究完成5剛度、模態(tài)、重量靈敏度分析與正交試驗設計優(yōu)化完成6剛度、模態(tài)、重量單目標優(yōu)化完成7剛度、模態(tài)、重量協(xié)同多目標優(yōu)化完成8車身任意形狀梁截面設計模塊開發(fā)完成第3頁/共22頁第三頁，共23頁。車身縮減車身縮減(sujin)模型的有限元單元開發(fā)模型的有限元單元開發(fā) lTimoshenko粱單元l 由于

3、車身的A、B、C等柱大多由薄板成型件組成，梁截面較大，屬于短粗(dun c)梁，所以采用考慮剪切的Timoshenko粱單元來模擬。lMindlin三、四節(jié)點等參板單元 l接頭單元模擬l 超單元、彈簧單元、半剛性接頭第4頁/共22頁第四頁，共23頁。軟件開發(fā)核心內容軟件開發(fā)核心內容 l面向對象的有限元程序開發(fā) l面向對象優(yōu)化程序開發(fā)lDirectX 圖形(txng)顯示 l 第5頁/共22頁第五頁，共23頁。第6頁/共22頁第六頁，共23頁。靜力學與模態(tài)分析靜力學與模態(tài)分析(fnx)l改進平方根法求解靜力學方程(fngchng)l子空間迭代法、逆迭代法求解特征值方程(fngchng)l 第7頁

4、/共22頁第七頁，共23頁。第8頁/共22頁第八頁，共23頁。靈敏度分析靈敏度分析(fnx)與正交試驗設與正交試驗設計計l剛度(n d)、一階頻率 靈敏度分析l正交試驗設計l 第9頁/共22頁第九頁，共23頁。第10頁/共22頁第十頁，共23頁。剛度剛度(n d)、模態(tài)、重量協(xié)同、模態(tài)、重量協(xié)同多目標優(yōu)化多目標優(yōu)化 基于力學特性(txng)的多目標優(yōu)化數學模型的建立 遺傳算法求解多目標優(yōu)化問題第11頁/共22頁第十一頁，共23頁。第12頁/共22頁第十二頁，共23頁。第13頁/共22頁第十三頁，共23頁。第14頁/共22頁第十四頁，共23頁。車身任意形狀梁截面車身任意形狀梁截面(jimin)設

5、設計模塊開發(fā)計模塊開發(fā) 基于力學(l xu)特性的多目標優(yōu)化數學模型的建立 遺傳算法求解多目標優(yōu)化問題第15頁/共22頁第十五頁，共23頁。第16頁/共22頁第十六頁，共23頁。第三部分第三部分(b fen) 2009年安排年安排第17頁/共22頁第十七頁，共23頁。 半剛性接頭( ji tu)研究； 并行優(yōu)化算法研究與程序實現； 重分析技術在優(yōu)化過程中的應用； 多目標優(yōu)化算法的深入研究與圖像顯示的完善。需要進一步完善需要進一步完善(wnshn)的工作的工作第18頁/共22頁第十八頁，共23頁。碰撞模型碰撞模型(mxng) 開發(fā)開發(fā)流程流程 建立軸向壓潰與橫向彎曲特性(txng)曲線數據庫 建

6、立(jinl)非線性碰撞模型 參數優(yōu)化第19頁/共22頁第十九頁，共23頁。碰撞碰撞(pn zhun)模型劃分出的子模塊模型劃分出的子模塊 碰撞(pn zhun)接觸算法研究； 顯式動力學求解器開發(fā)； 非線性梁單元開發(fā)（參考beam214）； 非線性彈簧單元開發(fā)（參考spring220）； 直梁塑形壓潰與橫向彎曲特性數據庫開發(fā)（需熟練掌握LS-dyna軟件），并建立特性預測模型； 參數化碰撞(pn zhun)模型優(yōu)化（優(yōu)化算法已有，較易實現）； 采用商業(yè)軟件搭建簡化碰撞(pn zhun)模型，驗證自主開發(fā)的軟件。第20頁/共22頁第二十頁，共23頁。 一、極其專業(yè)的概念車身結構分析與優(yōu)化軟件 二、真正的多學科優(yōu)化平臺 類似(li s)：Isight、Modefrontier、OPTIMUS 、SmartDC 集成各種CAE軟件的優(yōu)化平臺 不做CAE分析，專做優(yōu)化長遠目標長遠目標第21頁/共22頁第二十一頁，共23頁。感謝您的觀看(gunkn)！第22頁/共22頁第二十二頁，共23頁。NoImage內容(nirng)總結基于單元的概念(ginin)車身性能多目標多學科優(yōu)化?；趩卧母拍?ginin)車身性能多目標多學科優(yōu)化。多目標多學科優(yōu)化。顯 示。剛度、模態(tài)、重量靈敏度分析與正交試驗設計優(yōu)化。剛度、模態(tài)、重量單目標優(yōu)化。剛度、模態(tài)、重量協(xié)同多目標優(yōu)化