欧贺国，马忠民，汤晓东Ou Heguo，Ma Zhongmin，Tang Xiaodong（北京汽车越野车研究院　整车集成与CAE部，北京　100131）

基于灵敏度的SUV车架多性能综合优化

欧贺国，马忠民，汤晓东
Ou Heguo，Ma Zhongmin，Tang Xiaodong
（北京汽车越野车研究院整车集成与CAE部，北京100131）

建立某SUV车架的有限元模型，对车架进行弯曲刚度、扭转刚度和模态分析，并进行车架的弯曲和扭转刚度测试，测试结果验证了有限元模型的准确性。按照质量敏感度因子排序确定车架主要构件的优化对象，包括零件料厚和纵梁截面尺寸，并建立多目标优化模型。在提升弯扭刚度和低阶频率达到设计目标的同时，降低车架的总质量，达到轻量化设计的目标。

多目标优化；轻量化；灵敏度；车架

0　引　言

SUV经常行驶在各种复杂路况，在行驶中受到弯曲、扭转等多种载荷。作为非承载式SUV的主要承载部件，车架需要具有良好的刚度和强度，同时为了保证乘坐舒适性和使用寿命，车架还需具有良好的动态特性。作为提高燃油经济性和减少排放的有效手段之一，轻量化结构设计在汽车开发中成为一种设计要求和技术手段。SUV车架是连接车身与悬架的主要承载部件，全尺寸非承载式SUV车架总质量通常达到250～300 kg，在整车总质量中占有较大比重，因此在车架设计中需要考虑轻量化要求。

传统的多目标优化问题采用线性加权法将多目标问题转化为单目标问题进行求解，但其缺点很明显，权重的选择和各个目标的相对重要程度有很大关系，此外在搜索空间非凸时，该方法不能确保得到所有Pareto最优解[1,5]。……