基于多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化方法的SUV車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)

基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的SUV車身結(jié)構(gòu)輕輕量化設(shè)計(jì)計(jì)答辯人:蘇占龍導(dǎo)師:王霄教教授專業(yè):機(jī)械工工程汽車工程領(lǐng)領(lǐng)域三大主題安全節(jié)能環(huán)保課題研究背背景及課題題提出最為有效的的途徑汽車輕量化提高汽車碰碰撞安全性性1.降低燃油消消耗2.減少尾氣排排放車輛碰撞類類型正碰偏置碰側(cè)碰后碰側(cè)翻輕質(zhì)材料先進(jìn)加工工工藝結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)輕量化化的方法同時(shí)保證1、致傷率64.5%，居第一位位2、致死率35%，僅次于正正碰實(shí)現(xiàn)輕量化化不能以犧犧牲安全性性為代價(jià)，，因此要同時(shí)時(shí)保證碰撞撞安全性同時(shí)保證被動(dòng)安全主動(dòng)安全課題題研究究現(xiàn)現(xiàn)狀狀及及課題題提提出出汽車車結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)輕輕量量化化單目目標(biāo)標(biāo)確定定性性優(yōu)優(yōu)化化多目目標(biāo)標(biāo)確定定性性優(yōu)優(yōu)化化多目目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健健性性優(yōu)優(yōu)化化以輕輕量量化化為為目目標(biāo)標(biāo)。。以輕輕量量化化與與提提高高碰碰撞撞安安全全性性為為目目標(biāo)標(biāo)；；同時(shí)時(shí)保保證證其其他他方方面面性性能能。。以輕輕量量化化、、提提高高碰碰撞撞安安全全性性與與提高高穩(wěn)穩(wěn)健健性性為為目目標(biāo)標(biāo)；同時(shí)時(shí)保保證證其其他他方方面面性性能能。。同時(shí)時(shí)考考慮慮由由于于加工工不不確確定定性性引起起的性性能能波波動(dòng)動(dòng)少提高高汽汽車車碰碰撞撞安安全全性性引入入近近似似模模型型汽車側(cè)面碰撞流程自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)2SUV有限元模型的建立與有限元分析3基于多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化方法的車身輕量化設(shè)計(jì)4總結(jié)與展望本文文主主要要研研究究?jī)?nèi)內(nèi)容容1汽車車側(cè)側(cè)面面碰碰撞撞流程程自自動(dòng)動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)的的開開發(fā)發(fā)整車車側(cè)側(cè)面面碰碰撞撞有有限限元元模模型型的的建建立立車門門靜靜態(tài)態(tài)有有限限元元模模型型的的建建立立Hypermesh通通用用前前處處理理平平臺(tái)臺(tái)SUV整整車車側(cè)側(cè)面面碰碰撞撞性性能能分分析析SUV車門門模態(tài)態(tài)性能能分析析SUV車門門剛度度性能能分析析汽車側(cè)側(cè)面碰碰撞流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)平臺(tái)臺(tái)初選變量參數(shù)試試驗(yàn)設(shè)設(shè)方法法進(jìn)行行靈敏敏度分分析，，篩選變變量最終變量基于拉拉丁超超立方方試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)方法法的樣本采采樣響應(yīng)面面近似模型與Kriging近似模模型的建立立基于多多學(xué)科科多目目標(biāo)確確定性性優(yōu)化化的車車身結(jié)結(jié)構(gòu)輕輕量化化基于蒙蒙特卡卡洛抽抽樣的的可靠靠性分分析與與質(zhì)量量水平平檢查查基于多多學(xué)科科多目目標(biāo)穩(wěn)穩(wěn)健性性優(yōu)化化的車車身結(jié)結(jié)構(gòu)輕輕量化化設(shè)計(jì)計(jì)初步了解初始設(shè)計(jì)性能總結(jié)與與展望望本文技技術(shù)路路線1234汽車側(cè)側(cè)面碰碰撞流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)Windows7/WindowsXP-(TCL/TK腳本語(yǔ)言)Hyperworks(Hypermesh，Hyperview)ProcessManager(ProcessManager，ProcessStudio、Framework)基于Hyperworks的汽車側(cè)面碰撞分析流程自動(dòng)化系統(tǒng)材料、載荷數(shù)據(jù)庫(kù)1汽車側(cè)側(cè)面碰碰撞流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)的開開發(fā)1圖1.1側(cè)面碰碰撞分分析流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)流程程樹通用前處理：1、導(dǎo)入模型，2、自動(dòng)抽取中面3、賦予屬性與材料建立連接：1、焊點(diǎn)2、螺栓3、粘膠建立接觸與剛性墻：1、剛性墻2、自接觸3、焊點(diǎn)接觸4、粘膠接觸邊界條件：1、初始

速度2、重力場(chǎng)控制卡片：1、結(jié)束時(shí)間2、控制時(shí)間步3、單元控制4、接觸、沙漏、能量控制等輸出卡片：

1、二進(jìn)制文件

2、輸出控制開發(fā)流程樹樹汽車側(cè)側(cè)面碰碰撞流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)自動(dòng)抽抽取中中面工工具材料與與載荷荷數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)鈑金件件：N零件號(hào)號(hào)_項(xiàng)目代代號(hào)_T厚度*100;實(shí)體件件：S零件號(hào)號(hào)_項(xiàng)目代代號(hào)1CAD模型中的連接信息CAE模型中的連接信息自動(dòng)建建立連連接(1)焊點(diǎn)連接(2)螺栓連接(3)粘膠等其他連接（粘膠、縫焊、鉚接）汽車側(cè)側(cè)面碰碰撞流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)的開開發(fā)建立連連接的的用戶戶主界界面成果：：實(shí)現(xiàn)了了CAD模型導(dǎo)導(dǎo)入、、抽取取中面面、建建立連連接、、建立立剛性性墻與與接觸觸、施施加邊邊界條條件、、定義義控制制卡片片與輸輸出卡卡片的的流程自自動(dòng)化化，大幅度度提高高了側(cè)側(cè)面碰碰撞有有限元元建模模的效效率。1SUV有限元元模型型的建建立與與有限限元分分析SUV整車有有限元元模型型的建建立CAD模型歸類與導(dǎo)入電器底盤車身附件抽取中面網(wǎng)格劃分網(wǎng)格質(zhì)量檢查整車模型裝配連接螺栓粘膠焊接萬(wàn)向鉸等其它基于include文件的整車網(wǎng)格材料、單元屬性定義屬性卡片定義材料卡片定義材料曲線輸入積分類型選擇YN剛性墻與接觸的建立幾何清理粘膠、焊點(diǎn)等其他接觸自接觸剛性墻控制卡片單元控制時(shí)間步控制結(jié)束時(shí)間沙漏控制等輸出卡片二進(jìn)制文件輸出頻率d3plot文件輸出其他文件輸出控制初始條件重力加速度初始速度導(dǎo)出子系統(tǒng)k文件2紅色框框-流程自自動(dòng)化化；網(wǎng)網(wǎng)格格劃分分手動(dòng)動(dòng)完成成汽車側(cè)側(cè)面碰碰撞流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)的開開發(fā)SUV整車有有限元元模型型的建建立底盤車門白車身2汽車側(cè)側(cè)面碰碰撞流流程自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)的開開發(fā)SUV整車有有限元元模型型的建建立整車有有限元元模型型2SUV有限元元模型型的建建立與與有限限元分分析SUV整車側(cè)側(cè)面碰碰撞性性能分分析(1)碰撞系系統(tǒng)總總能量量分析析碰撞系系統(tǒng)能能量曲曲線(2)整車變變形分分析沙漏能能與滑滑移界界面能能占總總能量量的百百分比比分別別為4.020%和2.269%，小于于10%的要求求前門、、B柱、中中門下下部發(fā)發(fā)生嚴(yán)嚴(yán)重變變形，，分析可可靠通過(guò)提提高B柱、前前門、、中門門附件件結(jié)構(gòu)構(gòu)的強(qiáng)強(qiáng)度改改善碰碰撞安安全性性能2SUV有限元元模型型的建建立與與有限限元分分析SUV整車側(cè)面面碰撞性性能分析析(3)前門與B柱測(cè)量點(diǎn)點(diǎn)侵入量量與侵入入速度分分析測(cè)量點(diǎn)編號(hào)代號(hào)測(cè)量點(diǎn)最大侵入量/mm代號(hào)測(cè)量點(diǎn)最大侵入速度/m·s-1分析值目標(biāo)要求分析值目標(biāo)要求P1Bd1138.387≤150Bv18.153≤8.5P2Bd2154.249≤160Bv27.863≤8.5P3Bd3176.901≤180Bv37.715≤9.5P4Bd4184.464≤190Bv48.003≤9.5P5Bd5193.171≤190Bv59.762≤10.5P6Dd649.364≤100Bv65.402≤7.5P7Dd1180.978≤190Dv18.851≤9.5P8Dd2189.070≤200Dv29.468≤10.5P9Dd3182.050≤210Dv310.246≤10.5P10Dd4195.853≤210Dv410.626≤10.5P11Dd5186.794≤190Dv510.044≤10.5測(cè)量點(diǎn)位位置測(cè)量點(diǎn)侵侵入量曲曲線測(cè)量點(diǎn)侵侵入速度度曲線測(cè)量點(diǎn)最最大侵入入量與最最大侵入入速度表表2SUV有限元模模型的建建立與有有限元分分析SUV車門模態(tài)態(tài)性能分分析前門一階陣型中門一階陣型前門二階陣型中門二階陣型前門三階陣型中門三階陣型車門前三三階模態(tài)態(tài)振型圖圖2SUV有限元模模型的建建立與有有限元分分析SUV車門模態(tài)態(tài)性能分分析車門模態(tài)階數(shù)代號(hào)分析值/Hz目標(biāo)要求/Hz振型描述前門1Fmode132.67≥30一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)2Fmode241.85≥35窗框+外板局部模態(tài)3Fmode366.02≥45內(nèi)板局部模態(tài)中門1Rmode130.81≥30一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)2Rmode237.54≥35內(nèi)板+外板局部模態(tài)3Rmode348.01≥45內(nèi)板局部模態(tài)車門前三三階模態(tài)態(tài)頻率與與振型描描述SUV車門剛度度性能分分析窗框側(cè)彎彎工況Y向位移云云圖下垂工況況Z向位移云云圖(1)前門剛度度滿足要求求，存在在輕量化化設(shè)計(jì)空空間2SUV有限元模模型的建建立與有有限元分分析SUV車門剛度度性能分分析扭轉(zhuǎn)工況況Y向位移云云圖(窗框后下下角)扭轉(zhuǎn)工況況Y向位移云云圖(車門后下下角)(1)前門剛度度前門剛度各工況加載位置代號(hào)分析位移值/mmLCBZ201301目標(biāo)位移值/mm窗框剛度窗框后上角Fstiffness14.320≤8扭轉(zhuǎn)剛度窗框后下角(上扭)Fstiffness23.564≤7車門后下角(下扭)Fstiffness33.738≤7下垂剛度鎖芯處Fstiffness41.835≤5前門剛度度分析結(jié)結(jié)果匯總總表遠(yuǎn)低于目目標(biāo)值，，存在較較大輕量量化空間間2SUV有限元模模型的建建立與有有限元分分析SUV車門剛度度性能分分析(2)中門剛度度側(cè)彎工況況Y向位移云云圖(窗框前上上角)側(cè)彎工況況Y向位移云云圖(窗框后上上角)下垂工況況Z向位移云云圖(窗框前上上角)下垂工況況Z向位移云云圖(窗框后上上角)2(2)中門剛度度下垂工況況Z向位移云云圖下垂工況況Z向位移云云圖(窗框前上上角)(窗框后上上角)中門剛度加載位置代號(hào)位移值/mmSQGM目標(biāo)值/mm余量系數(shù)窗框剛度窗框前上角chuangkuang_L7.158≤100.40窗框后上角chuangkuang_R5.448≤80.47扭轉(zhuǎn)剛度車窗上角(上扭)niuzhuan_up12.736≤160.26車門下角(下扭)niuzhuan_down4.944≤6.50.32下垂剛度前鎖芯處chuizhi_F0.058≤1.524.00后鎖芯處chuizhi_R0.189≤314.79中門剛度度分析結(jié)結(jié)果匯總總表SUV有限元模模型的建建立與有有限元分分析SUV車門剛度度性能分分析遠(yuǎn)離目標(biāo)標(biāo)值，存存在較大大的輕量量化空間間2多目標(biāo)穩(wěn)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方案案的提出出3基于多目目標(biāo)穩(wěn)健健性優(yōu)化化方法的的車身輕輕量化設(shè)設(shè)計(jì)多目標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)化方案提出子模型建立初始設(shè)計(jì)變量變量篩選（參數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)）最優(yōu)拉丁超立次方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)構(gòu)造Kriging+響應(yīng)面近似模型增加樣本點(diǎn)精度檢驗(yàn)NSGA-Ⅱ,NCGA,AMGA多目標(biāo)確定性優(yōu)化質(zhì)量水平檢驗(yàn)穩(wěn)健性多目標(biāo)優(yōu)化穩(wěn)健性優(yōu)化方案確定更新近似模型各優(yōu)化算法的優(yōu)化結(jié)果與可靠性對(duì)比蒙特卡洛抽樣簡(jiǎn)化模型，降低單次抽樣計(jì)算時(shí)間減少變量，

降低抽樣次數(shù)最終設(shè)計(jì)變量可靠性分析選擇穩(wěn)健性優(yōu)化算法側(cè)面碰撞撞子模型型的建立立與驗(yàn)證證基于多目目標(biāo)穩(wěn)健健性優(yōu)化化方法的的車身輕輕量化設(shè)設(shè)計(jì)子模型建建立流程程圖子模型邊邊界條件件提取保證精度度的條件件下，降降低了計(jì)計(jì)算代價(jià)價(jià)3側(cè)面碰撞撞子模型型的驗(yàn)證證基于多目目標(biāo)穩(wěn)健健性優(yōu)化化方法的子模型整車模型型子模型整車模型整車模型子模型子模型整車模型型子模型與與整車模模型各項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)對(duì)對(duì)比驗(yàn)證證33基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)1-前門內(nèi)板(前)2-前門外板3-前門內(nèi)板(后)4-前門腰線加加強(qiáng)件5-前門防撞梁梁(上)6-前門防撞梁梁(下)7-中門鉸鏈加加強(qiáng)件8-中門防撞梁梁(下)9-中門防撞梁梁(中)10-中門防撞梁梁(上)11-中門外板12-前門鎖加強(qiáng)強(qiáng)件13-B柱外加強(qiáng)板板14-中門內(nèi)板15-中門鎖加強(qiáng)強(qiáng)件16-B柱內(nèi)加強(qiáng)板板圖4.11設(shè)計(jì)變量分分布圖初始設(shè)計(jì)變變量的選擇擇初始設(shè)計(jì)變變量的選擇擇基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)變量名稱變量代號(hào)初始值/mm取值范圍/mm標(biāo)準(zhǔn)差/mmB柱內(nèi)加強(qiáng)板B11.20.81.01.21.41.51.60.01B柱外加強(qiáng)板B21.40.81.01.21.41.51.60.01前門內(nèi)板(后)D10.70.50.60.70.81.01.20.01前門內(nèi)板(前)D21.20.81.01.21.41.51.60.01前門外板D30.80.60.70.81.01.21.40.01中門外板D40.80.60.70.81.01.21.40.01中門內(nèi)板D50.70.50.60.70.81.01.20.01前門防撞梁(上)F10.80.60.70.81.01.21.40.01前門防撞梁(下)F21.61.21.41.51.61.82.00.01中門防撞梁(上)F31.61.21.41.51.61.82.00.01中門防撞梁(中)F40.70.50.60.70.81.01.20.01中門防撞梁(下)F51.61.21.41.51.61.82.00.01前門腰線加強(qiáng)板R10.80.60.70.81.01.21.40.01前門鎖加強(qiáng)件S11.40.81.01.21.41.51.60.01中門鎖加強(qiáng)件S21.20.81.01.21.41.51.60.01中門鉸鏈加強(qiáng)件H11.51.01.21.41.51.61.80.01解決方案（1）通過(guò)ps篩選試驗(yàn)，，減少變量量（2）通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法法采集樣本本，建立近近似模型，，代替有限元元模型參與與優(yōu)化設(shè)計(jì)變量相相關(guān)參數(shù)加工不確定定性變量多，優(yōu)優(yōu)化計(jì)算代代價(jià)仍然高高3設(shè)計(jì)變量篩篩選試驗(yàn)基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)PS設(shè)計(jì)樣本點(diǎn)點(diǎn)采樣矩陣陣設(shè)計(jì)變量對(duì)對(duì)侵入量的的主效應(yīng)圖圖設(shè)計(jì)變量對(duì)對(duì)侵入速度度的主效應(yīng)應(yīng)圖設(shè)計(jì)變量對(duì)對(duì)內(nèi)能主效效應(yīng)圖設(shè)計(jì)變量對(duì)對(duì)質(zhì)量的主效應(yīng)圖圖設(shè)計(jì)變量對(duì)對(duì)吸收內(nèi)能能的Pareto圖設(shè)計(jì)變量對(duì)對(duì)整車質(zhì)量量的Pareto圖3篩選出靈敏敏度較高的的10組變量，用用于后續(xù)樣樣本采集設(shè)計(jì)樣本采采集基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)（1）試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)方法選擇擇及樣本點(diǎn)點(diǎn)采集采樣方法：：最優(yōu)拉丁丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)樣本點(diǎn)數(shù)：：90響應(yīng)：質(zhì)量量，吸收的的內(nèi)能E、侵入量、、侵入速度度、車門前前三階模態(tài)態(tài)、車門剛剛度等40個(gè)響應(yīng)。3近似模型建建立基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)式中：響應(yīng)面：Kringing模型：3基于多目標(biāo)標(biāo)確定性優(yōu)優(yōu)化的車身身結(jié)構(gòu)輕量量化基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)目標(biāo)：碰撞吸收收內(nèi)能最大大：max(Energy)；設(shè)計(jì)空間質(zhì)質(zhì)量最?。海簃in(mass_design)約束條件：s.t1.側(cè)碰安全性性：式中-與Bdj分別是門板板和B柱侵入量；-Dvi與Bvj分別是門板板和B柱侵入速度度。2.模態(tài)：前門與中門門式中-與Fi,fi別是前門與與中門的i階模態(tài)；i=1,2,3.3.剛度：前門與中門門式中-D_front_door與D_front_door分別代表前前門與中門門剛度。圖4.1.整車模型圖圖3基于多目標(biāo)標(biāo)確定性優(yōu)優(yōu)化的車身身結(jié)構(gòu)輕量量化基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)（1）基于NSGA-Ⅱ算法的確定定性優(yōu)化3基于多目標(biāo)標(biāo)確定性優(yōu)優(yōu)化的車身身結(jié)構(gòu)輕量量化基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)（2）基于NCGA算法的確定定性優(yōu)化3基于多目標(biāo)標(biāo)確定性優(yōu)優(yōu)化的車身身結(jié)構(gòu)輕量量化基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)（3）基于AMGA算法的確定定性優(yōu)化3基于多目標(biāo)標(biāo)確定性優(yōu)優(yōu)化的車身身結(jié)構(gòu)輕量量化基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)（4）三種算法法的確定性性優(yōu)化結(jié)果果對(duì)比3根據(jù)企業(yè)要要求，分別別從三種優(yōu)化算法得到的的解集，選選取一組，，進(jìn)行下一一步的可靠靠性分析基于蒙特卡卡洛抽樣的的可靠性分分析與質(zhì)量量水平檢查查基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)約束響應(yīng)NSGA-Ⅱ確定性優(yōu)化解的可靠性分析NCGA確定性優(yōu)化解的可靠性分析AMGA確定性優(yōu)化解的可靠性分析AMGA穩(wěn)健性優(yōu)化解的可靠性分析Sigma水平可靠度Sigma水平Sigma水平Sigma水平可靠度Sigma水平可靠度Bd181888181Bd22.9680.997888181Bd31.1260.7403.2913.2913.2910.99981Bd41.8810.940888181Bd581888181Bd681888181Dd10.6170.6170.9310.9310.9310.64881Dd22.3082.3073.2913.2913.2910.99981Dd30.9080.636888181Dd481888181Dd52.6120.991888181Bv1-Dv581888181Fstiffness1-Fstiffness481888181Fmode1811.7011.7011.7010.91181Fmode2，F(xiàn)mode381888181Rmode13.0900.9982.9682.9682.9680.99781Rmode2，Rmode381888181chuangkuang_L81888181chuangkuang_R81888181chuizhi_F，chuizhi_R81888181niuzhuan_up1.7930.9271.7171.7171.7170.91481niuzhuan_down2.2730.9772.1702.1702.1700.97081注：表中質(zhì)質(zhì)量水平為為8σ，代表可靠靠度為100%。也就是說(shuō)說(shuō)在設(shè)定的的設(shè)計(jì)變量量變動(dòng)范圍圍內(nèi)，發(fā)生生分析結(jié)果果超出約束束邊界的事事件為小概概率事件。?？煽啃苑治鑫鼋Y(jié)果匯總總3基于蒙特卡卡洛抽樣的的可靠性分分析與質(zhì)量量水平檢查查基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)AMGA算法兼具了了兩種算法法的優(yōu)點(diǎn)，，Pareto解集的分布布均勻性、Pareto前沿的光滑性比前兩種算法法都要好，，而且解的分布范范圍更廣，能夠生成成多樣性的的解，探索性良好好。經(jīng)可靠性分分析知：以以AMGA算法得到的的最優(yōu)解要要比NCGA、NSGA-Ⅱ算法得到的的最優(yōu)解可靠性略好好。(1)多目標(biāo)穩(wěn)健健性優(yōu)化方方法的選取取AMGA作為穩(wěn)健性性優(yōu)化的優(yōu)優(yōu)化算法3基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化的車身身結(jié)構(gòu)輕量量化設(shè)計(jì)基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)Obj：Mode：Stiffnss：目標(biāo)：質(zhì)量量最小，碰碰撞安全性性最優(yōu)，且且標(biāo)準(zhǔn)差最最小約束：各項(xiàng)項(xiàng)性能滿足足要求，且且可靠度達(dá)達(dá)到6sigma要求3基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化的車身身結(jié)構(gòu)輕量量化設(shè)計(jì)基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)Obj：各目標(biāo)函數(shù)數(shù)的Pareto非劣解集變量名稱變量代號(hào)初始值/mm穩(wěn)健性優(yōu)化值/mmB柱內(nèi)加強(qiáng)板B11.21.2B柱外加強(qiáng)板B21.41.6前門內(nèi)板(后)D10.70.5前門內(nèi)板(前)D21.21.2前門外板D30.80.6中門外板D40.80.6中門內(nèi)板D50.70.7前門防撞梁(上)F10.81.0前門防撞梁(下)F21.61.4中門防撞梁(下)F51.61.2穩(wěn)健性優(yōu)化化后與最初初的設(shè)計(jì)變變量值對(duì)比比根據(jù)企業(yè)要要求，選取取一個(gè)較優(yōu)優(yōu)的解。3穩(wěn)健性優(yōu)化化前后對(duì)比比結(jié)果基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)優(yōu)化前后侵侵入量對(duì)比比曲線優(yōu)化前后變變形對(duì)比圖圖穩(wěn)健性優(yōu)化化前穩(wěn)健性優(yōu)化化后3穩(wěn)健性優(yōu)化化結(jié)果與優(yōu)優(yōu)化前對(duì)比比基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)吸收的內(nèi)能能增加，侵侵入量與侵侵入速度整整體降低，，碰撞安全全性得到提提高優(yōu)化前后侵侵入速度曲曲線對(duì)比優(yōu)化前后內(nèi)內(nèi)能吸收曲曲線對(duì)比3穩(wěn)健性優(yōu)化化結(jié)果與近似模型驗(yàn)證基于多目標(biāo)標(biāo)穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化方法的的車身輕量量化設(shè)計(jì)各項(xiàng)性能優(yōu)化前穩(wěn)健性優(yōu)化后目標(biāo)要求優(yōu)化改進(jìn)分析值分析值近似模型值近似誤差Mass_design60.845kg53.992kg53.992kg0%-+11.263%E51.757kJ51.986kJ52.160kJ0.333%-+0.442%Bd1(P1)138.387mm132.400mm134.609mm1.668%≤150mm+4.326%Bd2(P2)154.249mm148.863mm145.201mm2.460%≤160mm+3.492%Bd3(P3)176.901mm171.123mm165.816mm3.102%≤180mm+3.266%Bd4(P4)184.464mm177.958mm171.276mm3.755%≤190mm+3.527%Bd5(P5)193.171mm182.750mm177.054mm3.117%≤190mm+5.395%Dd6(P6)49.364mm49.391mm49.987mm1.207%≤100mm-0.055%Dd1(P7)180.978mm173.771mm180.004mm3.587%≤190mm+3.982%Dd2(P8)189.070mm178.738mm179.669mm0.521%≤200mm+5.465%Dd3(P9)182.050mm180.130mm184.553mm2.455%≤210mm+1.055%Dd4(P10)195.853mm188.076mm184.961mm1.656%≤210mm+3.971%Dd5(P11)186.794mm181.824mm179.342mm1.365%≤190mm+2.661%Bv1(P1)8.153m/s8.052m/s8.201m/s1.845%≤8.5mm+1.239%Bv2(P2)7.863m/s7.853m/s7.986m/s1.698%≤8.5mm+0.127%Bv3(P3)7.715m/s7.713m/s7.919m/s2.669%≤9.5mm+0.026%Bv4(P4)8.003m/s7.836m/s7.999m/s2.079%≤9.5mm+2.087%Bv5(P5)9.762m/s9.022m/s9.130m/s1.199%≤10.5mm+7.580%Bv6(P6)5.402m/s5.451m/s5.446m/s0.089%≤7.5mm-0.907%Dv1(P7)8.851m/s8.439m/s8.675m/s2.799%≤9.5mm+4.655%Dv2(P8)9.468m/s9.052m/s9.223m/s1.888%≤10.5mm+4.394%Dv3(P9)10.246m/s9.404m/s9.785m/s4.048%≤10.5mm+8.218%Dv4(P10)10.626m/s9.892m/s9.870m/s0.220%≤10.5mm+6.908%Dv5(P11)10.044m/s9.498m/s9.292m/s2.170%≤10.5mm+5.436%Fmode132.67Hz31.28Hz31.53Hz0.770%≥30Hz-4.255%Fmode241.85Hz41.90Hz41.96Hz0.129%≥35Hz+0.119%Fmode366.02Hz64.28Hz64.63Hz0.541%≥45Hz-2.636%Rmode130.81Hz32.51Hz32.51Hz0.008%≥30Hz+5.518%Rmode237.54Hz39.11Hz39.09Hz0.061%≥35Hz+4.182%Rmode348.01Hz50.40Hz50.34Hz0.135%≥45Hz+4.978%Fstiffness14.320mm4.401mm4.391mm0.230%≤8mm-1.875%Fstiffness23.564mm3.8007mm3.747mm1.421%≤7mm-6.641%Fstiffness33.738mm4.105mm4.093mm0.293%≤7mm-9.818%Fstiffness41.835mm1.983mm1.974mm0.452%≤5mm-8.065%chuangkuang_L7.158mm7.674mm7.605mm0.905%≤10mm-7.209%chuangkuang_R5.448mm5.747mm5.721mm0.452%≤8mm-5.488%chuizhi_F0.058mm0.0503mm0.0502mm0.230%≤16mm+13.276%chuizhi_R0.189mm0.1983mm0.1976mm0.355%≤6.5mm-4.921%niuzhuan_up12.736mm13.446mm13.385mm0.449%≤1.5mm-5.575%niuzhuan_down4.944mm5.289mm5.251mm0.714%≤3mm-6.978%質(zhì)量減輕6.853kg，-11.26%；實(shí)現(xiàn)輕量化化侵入量-5.465%，侵入速度度-8.218%，碰撞安全性性提高可靠度達(dá)到到了6sigma要求，穩(wěn)健性提高高。車門剛度、、模態(tài)滿足足要求。3總結(jié)與展望望43、穩(wěn)健性優(yōu)優(yōu)化后，車車身結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)質(zhì)量減減輕了6.853kg，降降幅幅達(dá)達(dá)11.263%；實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了了車車身身輕輕量量化化，。。4、內(nèi)內(nèi)能能吸吸收收增增加加了了0.229kJ，B柱與與車車門門關(guān)關(guān)鍵鍵點(diǎn)點(diǎn)的的侵侵入入量量和和侵侵入入速速度度整整體體下下降降，，侵侵入入量量最最大大降降幅幅為為5.465%，侵侵入入速速度度最最大大降降幅幅達(dá)達(dá)到到了了8.218%，提高高了了側(cè)側(cè)面面碰碰撞撞安安全全性性能能。。5、使得得各各項(xiàng)項(xiàng)性性能能遠(yuǎn)遠(yuǎn)離離了了約約束束邊邊界界，，提提高高了了穩(wěn)穩(wěn)健健性性；與與確確定定性性優(yōu)優(yōu)化化相相比比，，可可靠靠度度提提高高，，滿滿足足了了6σσ質(zhì)量量要要求求，，