郝悦 夏奎 段云娇 马洋洋

（长安大学）

优化设计应用了最优化相关理论和计算机科学算法与基础知识等，是工程设计当中一种非常重要的设计方法。为了能够提高设计效率并且改善设计质量，应合理利用优化设计的方法和理论，从而能够科学地比较各种设计方案，从中选择出综合性最好的设计方案。优化设计应用到汽车产品上会带来很大的经济和社会效益，并减少生产成本。前人对此已经利用CAD和CAE等软件及有限元和模态分析等方法得到了很多的研究成果，其中包括对于整车、发动机、底盘、车身及电器等大方面，也包括对转向盘和后视镜等小方面。但是总的来说，并没有一个较为综合的研究成果。因此，文章通过一个综合的表述说明了优化设计在汽车行业的应用，有利于读者全面地了解优化设计与汽车的相关性。

1 优化设计的介绍

优化设计是一门多学科交叉的学科，它包括对所要达到的优化目标建立数学模型，从中选择设计变量和目标函数，同时整理出设计问题；也包括优化方法和计算程序，建立怎样的数学模型及在建立数学模型后怎么计算。一般的优化设计是在目标函数给定的情况下，求解模型中的最优值。

2 优化设计在汽车行业的应用

2.1 汽车发动机的优化设计

目前，应用到发动机上的优化方法为有限元方法。采用有限元的方法可以对计算机辅助设计进行分析计算，能够达到优化发动机整体与零部件的强度、减轻振动、降低噪声及提高寿命与可靠性的目的。……