isight軟件在白車身輕量化中的應用

1、Isight軟件在白車身輕量化中的應用軟件在白車身輕量化中的應用王峻峰劉瑩喬鑫華晨汽車工程研究院、沈陽市、110141摘要摘要:通過將NASTRAN軟件集成到ISIGHT優(yōu)化平臺中，實現(xiàn)白車身鈑金厚度優(yōu)化分析流程的搭建。將白車身模態(tài)以及彎扭剛度性能作為約束條件，以實現(xiàn)白車身鈑金厚度的合理分配，達到減重目的。分析結果表明，利用ISIGHT軟件的優(yōu)化能力，能夠獲得全局優(yōu)化結果，最終實現(xiàn)車身減輕重量6.2kg，滿足車身重量要求。關鍵詞關鍵詞:

2、白車身，模態(tài)，彎扭剛度，優(yōu)化，減重ApplicationofIsightsoftwareinBIWLightweightProcessJunfengWangYingLiuXinQiaoBrillianceAutomotiveEngineeringResearchInstituteChinaABSTRACT:TobuildtheoptimizationprocesswithrespecttoBIWparts’thicknessMSC.NA

3、STRANIsightsoftwarehasbeenused.InthisoptimizationprocesstakeBIWmodebendingtsionstiffnessasconstrainttheminimumweightofBIWastheobjective.Theresultsshowthattheglobaloptimumresultscanbeobtainedbyusingoptimizelinearcomputati

4、onalcapabilitiesofIsightsoftware.TheweightofthisBIWhasbeenreduced6.2kgrequiresthemassobjective.KEYWDS:BIWModeBendingTsionStiffnessOptimizationWeightReduction1前言前言當今，能源問題日益凸顯，汽車的燃油經濟性已成為消費者購買汽車的重要影響因素。在此背景下，各車企在提升車輛燃油經濟性方

5、面做了大量的研究與應用。除了在提升發(fā)動機動力經濟性方面做出大量成果外，整車的輕量化工作也是各車企所關注的焦點。白車身是汽車中重要的承載結構，其質量在整車總質量中也占據著很大一部分，因而，在整車減重工作中，白車身的質量需要嚴格控制，并保證其各項性能滿足結構耐久，NVH和碰撞等方面的要求。在白車身設計開發(fā)過程中，通過CAE分析技術以及優(yōu)化分析，在保證耐久性，NVH和碰撞等性能的前提下，可對白車身質量進行優(yōu)化減重工作。目前，我公司采用Isig

6、ht優(yōu)化平臺，并與NASTRAN，LSDYNA等軟件集成，搭建車身減重優(yōu)化流程。本文利用Isight和NASTRAN軟件，在輕量化思想指導下，對處于開發(fā)后期的某款汽車的白車身進行再次減重工作。將對碰撞性能，NVH性能不產生較大影響的鈑金厚度作為變量，將模態(tài)及彎扭剛度性能作為約束，將白車身質量最小作為目標，最終實現(xiàn)車身重量的再次降低。2變量選取與數學模型變量選取與數學模型由于該車型已處于項目開發(fā)后期階段，各項性能指標均滿足設計要求，因而，

7、在變量的選取上受到較大限制。在選擇變量中，通過前期開發(fā)中所做的靈敏度分析及工程經驗等方式，最終確定出需要優(yōu)化料厚的鈑金件，如圖1所示。圖3主效應圖與帕累托圖3.2近似模型的建立近似模型的建立為獲得輸入，輸出變量之間的量化關系，減少耗時的仿真程序調用，提高優(yōu)化效率，本文使用響應面法來建立近似模型并得到近似方程。數學近似模型見圖4。該方法通過選擇回歸模型，可以擬合復雜的響應關系，具有良好的魯棒性。圖4近似模型與建立的近似方程系數3.3優(yōu)化分

8、析優(yōu)化分析本文針對的減重問題是線性問題，對于優(yōu)化求解器的選擇，本文使用Pointer（PointerAutomaticOptimizer）智能自動優(yōu)化專家求解器，該求解器是Isight提供的智能自動優(yōu)化專家，其方法由線性單純形發(fā)、序列二次規(guī)劃法、最速下降法和遺傳算法組成[2]，該方法自動組合這四種優(yōu)化算法并形成一個最優(yōu)的優(yōu)化策略，并且具備很好的全局搜索能力和較強的魯棒性。本文通過模態(tài)和彎扭剛度這三個近似模型同時進行單目標優(yōu)化。如圖5所示