程文文， 谭继锦， 解 宇， 季天宇

(合肥工业大学 汽车与交通工程学院，合肥 230009)

随着国内外汽车销量和保有量的不断增加，能源和环境污染问题日益凸显.研究表明：汽车总重量每减轻10%，燃油消耗可降低8%左右[1]，同时有利于提高汽车的动力性和操纵稳定性.因此，汽车车身结构的轻量化对保护环境和提升汽车的驾驶性能都具有积极的意义.另一方面，随着人们的安全意识和安全法规的不断提高[2]，汽车安全性能越来越受到人们的关注.

车身耐撞性和轻量化优化是一个复杂的系统工程，国内外对汽车结构耐撞性和轻量化的研究大多局限于对材料或厚度进行单独优化，优化过程中未考虑两者之间的交互性，对于性能的提升有限.因此，如何将车身结构部件的材料和厚度作为交互优化变量，实现材料和厚度的离散/连续变量混合优化[3]，使得车身结构在满足耐撞性能要求的前提下实现轻量化设计，是需要解决的关键问题.

针对以上问题，文中对碰撞过程的传力路径和能量分布进行分析，选出对耐撞性能影响比较大的车身前端部件作为优化设计对象，以部件的材料和厚度作为设计变量.利用正交试验法设计试验并采集样本，构建近似模型，对比分析3种近似模型的精度，选出精度较高的近似模型进行多目标优化分析，使得该车型在优化后的耐撞性和轻量化得到显著提升.具体优化设计流程如图1所示.

图1 优化设计流程

1 汽车……

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