材料和焊點對碰撞安全性影響的不確定分析和穩(wěn)健性設(shè)計.pdf

1、汽車碰撞安全性已成為現(xiàn)代汽車工業(yè)的重要研究內(nèi)容。傳統(tǒng)的碰撞安全性設(shè)計，由于忽視材料、制造工藝和邊界條件等不確定因素的影響，汽車碰撞安全性能不穩(wěn)健。因此，研究不確定因素對汽車碰撞安全性的影響，進(jìn)行穩(wěn)健性設(shè)計，具有十分重要的意義。
　　 在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，本文研究了不確定分析和穩(wěn)健性設(shè)計方法在汽車碰撞安全性設(shè)計中的應(yīng)用。主要的研究內(nèi)容和成果如下：
　　 (1)對影響汽車碰撞安全性的材料特性、制造工藝和邊界條件中的不確定

2、性因素進(jìn)行了歸類分析，闡述了不確定性產(chǎn)生的根源，進(jìn)行了一定數(shù)量的材料拉伸實驗和焊點強度實驗以驗證材料特性和焊點強度的不確定性。實驗結(jié)果表明，材料特性和焊點強度存在著一定的波動。
　　 (2)提出了基于Kriging近似模型的穩(wěn)健性分析方法。以某款轎車的前縱梁為研究對象，研究了材料特性和焊點強度不確定性對前縱梁碰撞安全性能的影響。分析結(jié)果表明材料特性的波動對前縱梁峰值碰撞力影響較大，并確定了對碰撞性能穩(wěn)健性影響較大的焊點。

3、　　 (3)在汽車碰撞安全性的設(shè)計中引入穩(wěn)健性設(shè)計方法，以某轎車的前縱梁為研究對象，運用雙響應(yīng)面方法對其進(jìn)行了穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計。采用拉丁超立方抽樣方法(LHS)和最小二乘法創(chuàng)建碰撞響應(yīng)的二階多項式雙響應(yīng)面模型，將材料特性作為不確定性因素。優(yōu)化前、后縱梁的穩(wěn)健性結(jié)果對比表明：經(jīng)穩(wěn)健性優(yōu)化后，前縱梁碰撞性能的穩(wěn)健性獲得了顯著提高，且該穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計方法精度較高。
　　 (4)采用雙響應(yīng)面方法結(jié)合NSGA－Ⅱ(非劣分層遺傳算法)多目標(biāo)