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基于Kriging近似模型的扭力梁结构优化方法研究
| 论文题名： | 基于Kriging近似模型的扭力梁结构优化方法研究 |
| 关键词： | 低端车型;扭力梁后悬架;Kriging近似;刚柔耦合;疲劳寿命 |
| 摘要： | 随着汽车工业的发展，汽车在人们的日常生活中越来越普遍，成为人们出行最为依赖的主要代步工具之一。并且随着人们经济生活水平的提高，越来越多的人拥有了私家车，并且对于中低端车型的需求更多。而这些中低端车型中，有很多采用了扭力梁式后悬架。 本文以某扭力梁后悬架为研究对象，进行了以下几个方面的研究工作。 (1)首先阐述了扭力梁研究的国内外现状以及CAE技术的相关应用，然后根据已有的扭力梁CATIA三维模型，运用Hypermesh对所要分析的扭力梁建立初步的有限元模型，为扭力梁的结构分析及优化奠定了基础。 (2)运用Hyperview软件对扭力梁进行了模态分析，模态分析分析结果中，扭力梁的前6阶模态主要表现为扭力梁的刚体模态，第7阶模态频率较低，有优化的空间，并且基于模态分析，有通过Motionview生成了扭力梁柔性体，用于刚柔耦合整车模型的建立。 (3)基于模态应力恢复基本理论，以刚柔耦合模型仿真得到的模态位移历程文件为载荷，在疲劳分析软件MSC. fatigue中对扭力梁进行疲劳寿命分析。经过疲劳寿命分析可以看出，扭力梁的疲劳寿命同样具有可以优化的空间。 (4)通过网格变形技术以及网格变形软件Hypermorph对扭力梁进行参数化建模，使得能够通过参数的变化来改变扭力梁的有限元模型，从而实现能够避免再设计中对扭力梁三维模型的修改，节省了设计时间。 (5)通过拉丁超立方抽样进行试验设计，选取样本点，建立了扭力梁各参数指标的Kriging近似模型，利用近似模型以及NSGA-II遗传算法对扭力梁进行了多目标优化，并将优化后的模型与原来的模型进行比较，得出优化后的扭力梁性能较原扭力梁要好的结论。 本文对扭力梁的结构优化方法进行研究，探究出一条对扭力梁结构优化与设计的技术路线，可以大大减少扭力梁的优化设计过程中所用的时间与精力，并且能够得到性能更为良好的扭力梁。对扭力梁的设计具有很重要的意义。 |
| 作者： | 李宁 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 周兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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