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基于稳健性和多目标优化的车顶结构轻量化设计研究

作者：周定智,王霄*,刘会霞,苏占龙,高传玉日期：2015-12-10/span> 浏览：2710 查看PDF文档

基于稳健性和多目标优化的车顶

结构轻量化设计研究

周定智,王霄*,刘会霞,苏占龙,高传玉

(江苏大学机械工程学院,江苏镇江 212013)

摘要：针对国内外顶结构轻量化的研究多是单目标优化,且没有考虑不确定性因素影响的问题,提出了一种基于多目标优化和6σ稳健性设计的车顶结构轻量化设计方法。通过参数试验设计进行了灵敏度分析,筛选出了对车顶响应贡献量较大的结构件厚度作为设计变量;采用最优拉丁超立方设计和响应面法建立了车顶各响应的近似模型;以设计变量总质量、覆雪强度、抗凹性能为优化目标,前三阶模态频率为约束条件,基于近似模型,运用第二代非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)进行了确定性多目标优化,得到确定性多目标优化结果;运用蒙特卡洛模拟技术对确定性多目标优化结果进行了6σ质量分析,并进行了6σ稳健性多目标优化。优化结果表明,车顶结构在满足各性能要求的情况下实现了轻量化,质量减轻3.77kg,且覆雪强度提高,同时车顶结构各工况性能的稳健性提高,达到6σ质量水平。

关键词：车顶结构;轻量化;多目标优化设计;6σ稳健性优化;试验设计;RSM

中图分类号：U463.82;TH164;TH122

文献标志码：A文章编号：1001-4551(2015)09-1170-06

本文引用格式：

周定智,王霄,刘会霞,等.基于稳健性和多目标优化的车顶结构轻量化设计研究［J］.机电工程，2015，32（9）：1170-1175.

ZHOU Ding zhi, WANG Xiao, LIU Hui xia, et al. Roof structure lightweight design based on robustness and multi objective optimization［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2015,32(9):1170-1175.

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