陈 静， 彭 博， 王登峰， 黄 河

(1. 吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室, 吉林 长春 130022； 2. 一汽解放汽车有限公司 车桥分公司， 吉林 长春 130013)

随着能源与环境问题的日益突出，节能减排已成为全球汽车产业发展的重要使命和重大趋势之一.有关数据表明，汽车质量每减少10%，油耗可降低6%～8%，排放下降4%，同时汽车的舒适性明显提高[1].

国内外学者对汽车轻量化技术已经做了大量的研究，并取得了显著成果.文献[2]用拓扑优化方法对铸造控制臂进行了结构优化设计，达到了减重的效果；文献[3-4]指出，相对于铸造、焊接等工艺制造的下控制臂，冲压下控制臂结构更轻且更节约成本；文献[5]对高强钢冲压下控制臂进行了性能分析，并对高强钢在轻量化中的作用做出高度评价;文献[6]用形状优化方法改进了原冲压下控制臂的性能.

尽管轻量化技术已经在汽车市场广泛采用，但是传统的轻量化基本采用单一的优化方法，所得到的优化结果仍然存在二次优化的潜力.所以，本文针对某车型的下控制臂，采用多种优化方法，最后设计出一款全新的冲压型控制臂.

1 优化理论

数学和工程上的优化问题可以表述为：在满足给定的约束条件下，选取合适的设计变量x，使目标函数f(x)达到最优值，数学模型可以简单表示为如下的标准形式：

max(或min)f(x)

s.t.gj(x)≤0j=1,2,…,m

xil≤xi≤xiui=1,2,…,n

式中:f(x)是目标函数；gj(x)≤0(j=1,2,…，m)是约束函数；xil，xiu分别是设计变量的下、上边界.

2 确定优化方案和性能要求

2.1 确定优化方案

原控制臂结构见图1，它由多块……