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概念设计阶段基于解耦模式的车门截面形状优化
| 论文题名： | 概念设计阶段基于解耦模式的车门截面形状优化 |
| 关键词： | 概念设计;解耦模式;汽车车门;截面形状;近似模型 |
| 摘要： | 随着社会和经济的发展，汽车市场竞争的愈加激烈，这就要求汽车新产品的研发周期越来越短，而车门设计是车身设计中非常重要的部分，因此，在车门设计的早期——概念设计阶段就对车门的刚度、强度、振动等性能进行计算分析，并提出初步的优化方案，对缩短汽车开发的周期和提高生产效率具有很重要的意义。 近似模型技术在工程优化问题中的应用日趋成熟，但是随着优化问题的深入和设计变量的增加，用于构建近似模型的样本数目随之提高，对于高维的优化问题，如何平衡构造模型的精度和效率成为工程优化领域面对的主要瓶颈。 本文运用基于解耦模式的近似模型构造方法，对一款处于概念设计阶段的车门进行截面形状优化。主要研究内容如下: (1)车门初始性能计算，建立了原始车门的有限元模型，并对车门刚度和自由模态性能进行了分析。 (2)形状变量的设置和灵敏度计算，针对车门的结构特点，利用HyperMorph在车门的主截面上定义形状变量，并分析了形状变动可能引发的问题，然后对各个工况对形状变量的灵敏度进行了计算，通过筛选得到了最终的优化设计变量。 (3)耦合性判断和近似模型建立，根据Cut-HDMR设计生成样本点，自定义DOE实验，对样本点的响应值进行计算，在此基础上对变量之间的耦合性进行判断。利用Kriging插值的方法构造Cut-HDMR的每一项表达式，从而建立静态刚度的近似模型，并对其精度进行检测。 (4)多目标优化，建立刚度的多目标优化模型，引入均衡目标函数，利用NSGA-Ⅱ对多目标模型进行求解，得到最终的优化模型，使得垂直刚度和扭转刚度得到了很大的提高，各个刚度之间的分布比较均衡，且合理的减小了车门的质量，最后对优化后的模型进行验证。 |
| 作者： | 苏晅 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王琥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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