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基于多目标拓扑优化的汽车零件轻量化设计
| 论文题名： | 基于多目标拓扑优化的汽车零件轻量化设计 |
| 关键词： | 汽车零件;轻量化设计;拓扑优化;多目标规划 |
| 摘要： | 随着汽车市场竞争的日益激烈，汽车零件产品的综合性能要求越来越高。如何在保证汽车零件各项性能指标优良的条件下快速高效的实现汽车零部件结构的合理布局与减重设计，一直是汽车零部件结构设计领域的重要研究课题。 本文以汽车零件为对象，应用有限元技术和拓扑优化技术，研究零件结构的拓扑创新以及零件结构的减重设计。考虑到汽车零件运行工况的复杂性和设计指标的多样性，本文首先建立了实现零件结构拓扑创新的多目标拓扑优化模型，并对常用的几种多目标优化求解方法的优缺点进行了详细讨论。进而，基于模糊理论和平方加权法，提出了一种基于模糊满意度变权重的多目标规划方法，该方法用各个单目标的模糊满意度来构造平方加权法中的权重，通过各个目标的模糊满意度动态调整各个目标的权重，实现对各个目标的折衷规划，从而，使所设计零件的各项指标均能达到设计要求。 最后，本文基于多目标拓扑创新的汽车零件结构概念设计，结合零件的制造工艺等约束完善了零件的详细设计。并以多个汽车零件结构为实例，使用本文所构建的多目标拓扑优化模型和模糊满意度变权重的多目标规划方法，实现了零件结构的拓扑创新和减重设计。目前，部分零件实例结构的正确性和可靠性已得到相关试验验证。 |
| 作者： | 孙哲 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 李成刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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