张 健，谢禹琳

(攀枝花学院 交通与汽车工程学院，四川 攀枝花 617000)

0 引 言

据研究，电动汽车质量每减少500 kg，行驶里程可增加0.15%，百公里耗能降低2.75%[1]。对于非承载式车身的车型，车架作为商用车骨架承受和传递整车载荷[2]，车架承载着汽车的各个总成、力和力矩，要求其具有足够的刚度、强度和稳定性以保证使用寿命[3]。商用车横梁总质量占整体车架质量52%，因此，电动商用汽车车架横梁优化设计非常重要。

目前，车架设计已从经验设计进入科学设计阶段[4]。车架分析内容往往局限于强度、刚度和模态3个方面，现代优化算法比较缺乏[5]。现代智能优化算法主要有模拟退火算法、神经网络优化算法、遗传算法和蚁群算法等[6]，其中，模拟退火算法具有实用范围广、求得全局最优解的可靠性高、算法简单、便于实现等优点[7]。

本文将以某型电动微型非自卸商用车车架为研究对象，根据车架的受力分布和结构尺寸，应用模拟退火算法对车架横梁截面进行尺寸优化，以得到满足刚度和强度的轻量化尺寸。

1 车架匹配参数设计

商用车车架横梁一般有管状横梁、槽型横梁、鸭嘴横梁、方形横梁等多种形式[8]。微型电动商用车车架为方形横梁边梁式车架，该车架总长3 285 mm，总宽为1 260 mm，车架结构为双纵梁和七横梁结构。

横梁所用材料为Q235，其Q235的主要性能参数如表1所示。

表1 Q235的主要性能参数

车架载荷如表2所示。

表2 车架载荷

-Z—垂直向下

2 车架横梁优化

2.1 数学模型

2.1.1 设计变量

车架的优化设计主要从结构尺寸参数方面进行优化，为了得到更加轻量化和结构更加安全可靠的车架，笔者将横梁截面尺寸作为设计变量，横梁截面如图1所示。……