杨健康， 张代胜

(合肥工业大学 汽车与交通工程学院，合肥 230009)

目前，轻量化已经成为汽车研究的主要方向之一，人们对乘用车的轻量化研究较多，而对货车的研究较少.货箱作为货车的重要组成部分，对货车的整体轻量化有较大的意义.当前轻量化的途径主要是高强度轻质材料的使用和以板厚为变量，质量最小为目标的单目标优化[1-3]，这样的优化并不能得出轻量化的最优解.且在筛选关键部件作为设计变量时，灵敏度分析往往只考虑单一性能指标，而忽略了对质量的影响，使得所选取的变量不能较好的达到满意的轻量化效果[4].

本文针对货箱结构的不同，对货箱进行了轻量化研究.利用相对灵敏度分析获取对轻量化贡献大且对性能影响较小的关键部件，使变量能够更高效的满足轻量化要求[5].为了减小货箱质量且各项性能指标不降低，以各板厚为变量，以货箱质量最小、扭转刚度最大为优化目标，弯曲刚度与一阶弯曲、一阶扭转模态频率不降低为约束，采用遗传算法进行多目标优化设计[6-7]，得到轻量化的最优方案.

1 货箱性能分析与试验验证

建立货箱有限元模型，如图1所示，基于有限元模型进行性能的分析，同时进行了货箱扭转刚度、弯曲刚度与模态的试验，通过对比试验与仿真结果，验证了有限元模型的准确性，保证了后续工作的可靠性.

图1 货箱有限元模型

1.1 静态特性分析

货厢的静态工况分析包括弯曲刚度与扭……