基于全局响应面法的镁合金客车骨架优化设计
2022-02-13黄登峰张建春林光磊闫晓磊石志纲
轻合金加工技术 2022年11期
黄登峰,张建春,林光磊,闫晓磊,石志纲
(1.福建工程学院,福建 福州 350118;2.福建省汽车电子与电驱动重点实验室,福建 福州 350118;3.福建坤孚股份有限公司,福建 龙岩 364302)
纯电动公交客车轻量化至关重要。研究表明,整车质量每降低10%,能源消耗就会降低6%~8%,对于纯电动车而言,减少质量能极大提高客车的续航里程[1-4]。因此对于客车车身骨架进行轻量化研究具有重要的现实意义。
对于客车轻量化技术的研究已取得了系列成果,主要有优化设计方法、新型材料技术、先进的制造技术及连接工艺[5-6]。在优化设计方法的相关研究中,胡涛[7]进行四种典型的工况静力学分析和模态分析,利用灵敏度分析和多目标优化等方法,对客车车身骨架进行轻量化分析。陈鑫[8]建立了参数化模型,基于拓扑优化结果,得出框架式车身结构,并构建响应面近似模型,用于多目标优化设计,最终实现了减重的效果。Wenjie Zuo[9]提出了双层结构优化模型,首先采用连续近似优化方法,对具有刚度和模态频率约束的车身骨架进行优化,然后使用遗传算法优化部件横截面,最终实现了轻量化效果。Ruiyi Su[10]采用实验与仿真相结合的方法,用于验证仿真分析结果的准确性,构建响应面法和混合径向基函数法建立多个代理模型,对车身结构性能建立相应的约束和目标函数,进行多目标优化处理。
相对于其他金属材料,镁合金有明显的优势,密度只有1.78 g/cm3,将镁合金用于汽车上,相比于铝合金车身质量能减轻15%~20%[11]。……
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