基于代理模型的白车身轻量化设计

作     者：张江帆 王良模 王陶 袁刘凯 ZHANG Jiangfan;WANG Liangmo;WANG Tao;YUAN Liukai

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210018 南京依维柯汽车有限公司江苏南京211800 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(309181B8809,30919011203) 国家科技重大专项(2018ZX04024001) 

出 版 物：《江苏大学学报（自然科学版）》 (Journal of Jiangsu University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2020年第41卷第6期

页      码：634-639页

摘      要：针对传统有限元法无法有效实现白车身轻量化的问题,提出了将代理模型技术应用于白车身系统建模与优化设计中,实现白车身在刚度和模态约束下的全局轻量化.通过采用面向质量响应的相对灵敏度分析,从白车身中筛选出16个关键部件.以部件厚度为设计变量,构建了3阶响应面模型、径向基函数模型和克里金模型,并对比了不同代理模型的拟合精度.以整车质量和1阶扭转模态频率为目标,采用第2代非支配排序遗传算法对关键零件厚度进行多目标优化.对优化后的白车身进行刚度、模态以及表面抗凹性能验证.结果表明:3阶响应面模型的拟合精度最好,基于此代理模型进行轻量化设计,最终车身质量减少了11.5 kg,车身弯曲刚度和扭转刚度分别提升了1.8%和1.1%,侧围中板表面抗凹刚度下降了7.8%,但未超过安全范围.

主 题 词：白车身 轻量化 代理模型 遗传算法 多目标优化 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-7775.2020.06.003

馆 藏 号：203987089...