马芳武，王卓君，杨 猛，梁鸿宇，武振江，蒲永锋

（1.吉林大学，汽车仿真与控制国家重点实验室，长春 130022；2.中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司第三开发本部，天津 300300）

前言

在汽车产品概念设计阶段，仅通过少量的设计参数建立结构的CAD模型，结构优化分析时再反复修改CAD模型进行相应的CAE分析，不仅耗费大量时间，而且无法充分利用概念设计阶段较大的设计空间［1］。因此，在概念设计阶段引入结构性能分析，能够缩短开发时间，提高拓扑优化与形状优化的可能性［2］。

在概念设计阶段，根据拓扑优化结果及造型、截面等数据建立参数化模型，并在设计初期进行多学科优化，可以更有针对性地进行汽车产品开发［3］。参数化建模包括显式参数化建模和隐式参数化建模，由于显式参数化建模难以解决零部件的大变形问题以及装配关系的更新，目前学者广泛采用隐式参数化建模技术实现“分析驱动设计”［4-5］。基于隐式参数化模型的优化设计主要针对已有的结构进行改型，均实现了良好的轻量化效果［6-8］。Wang等［9］基于隐式参数化建模对白车身进行轻量化设计，在保证静动态性能的前提下质量减轻了7.63%。Duan等［10］将隐式参数化模型与全局灵敏度分析方法结合对白车身进行轻量化设计，有效地降低了设计复杂度。

虽然隐式参数化建模与多目标优化方法结合已有较好的研究基础，但针对模型中梁截面形状优化的研究较少，且多是对模型中的单个梁进行截面优化设计。……