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基于二次優化法的鋁合金車架可靠優化設計研究

李皓; 王震虎; 李落星; 朱學武 湖南大學汽車車身先進設計制造國家重點實驗室; 湖南長沙410082; 湖南大學機械與運載工程學院; 湖南長沙410082; 中國第一汽車集團有限公司研發總院汽車振動噪聲與安全控制綜合技術國家重點實驗室; 吉林長春130011
  • 鋁合金車架
  • 矩方法
  • 多目標優化
  • 二次優化法

摘要:針對基于可靠性的多目標優化過程中,解收斂過早且計算效率低下的問題,提出了基于可靠性的二次優化法。根據Pareto前沿解單位法向量來計算多個優化目標的權系數,使用序列二次規劃法對多目標優化結果進行了二次優化,并通過矩方法進行了可靠性分析;以某鋁合金新能源汽車車架為例,結合試驗設計、近似建模、二次優化法和矩方法,以零件壁厚為設計變量,一階彎扭模態頻率和彎曲剛度為約束,鋁合金車架質量和扭轉剛度作為優化目標,進行了多目標可靠性優化設計。研究結果表明:二次優化法使最優解落在約束邊界,解決了基于可靠性的多目標收斂過早的問題;矩方法在保證可靠性優化精度的同時提高了優化效率;與原設計相比,優化后的鋁合金車架扭轉剛度提高12.96%,車架總質量減小5.41 kg。

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