某電動(dòng)汽車車身耐撞框架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著中國(guó)汽車消費(fèi)者對(duì)汽車需求的日益增大，我國(guó)汽車保有量不斷地提高，隨之造成我國(guó)汽車交通安全事故發(fā)生率也日益增加。由于人們對(duì)汽車碰撞安全性能的關(guān)注和認(rèn)知日益提高，汽車的安全性能也成為了除舒適性和動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性之外，人們購(gòu)買汽車前重點(diǎn)考慮的性能之一。在滿足國(guó)家現(xiàn)有安全法律、法規(guī)以及C-NCAP的星級(jí)評(píng)定指標(biāo)的同時(shí)，汽車廠商還需迎合消費(fèi)者們的市場(chǎng)需求，不斷地提高車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的碰撞安全性。在汽車車身設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果在車身結(jié)構(gòu)確定后進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，很難

2、對(duì)原始的結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大的改進(jìn)。因此，在汽車開發(fā)的概念設(shè)計(jì)階段，將拓?fù)鋬?yōu)化方法用于車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并結(jié)合知識(shí)工程進(jìn)行車身典型截面的設(shè)計(jì)，能夠在概念設(shè)計(jì)階段進(jìn)行車身碰撞關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在較短時(shí)間內(nèi)有效地找出最優(yōu)碰撞載荷路徑，進(jìn)而提升整車的碰撞安全性能。
　　為求解耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化問題，本文提出了基于能量控制混合元胞自動(dòng)機(jī)的拓?fù)鋬?yōu)化方法：首先，運(yùn)用LS-DYNA顯式有限元算法，以混合元胞自動(dòng)機(jī)作為優(yōu)化計(jì)算模型。采用有限元法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析

3、獲得優(yōu)化過(guò)程中的每次迭代信息，設(shè)計(jì)變量中的局部改變由比例局部控制規(guī)律來(lái)確定。然后，在拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)中區(qū)分柔性區(qū)域和剛性區(qū)域，通過(guò)選取最佳的控制規(guī)律，賦予它們不同的設(shè)計(jì)尺寸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)約束，控制結(jié)構(gòu)的能量吸收分配。最后，將該方法用于單工況和多工況連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，證明了該方法的可行性和準(zhǔn)確性，并將所得結(jié)果與傳統(tǒng)方法對(duì)比表明，該方法能降低碰撞力，提高碰撞過(guò)程中結(jié)構(gòu)的耐撞性而且吸能過(guò)程平穩(wěn)。
　　本文以實(shí)際工程為依托，將基于能量控制的耐撞性

4、拓?fù)鋬?yōu)化方法用于某電動(dòng)汽車車身耐撞框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。在電動(dòng)汽車前保險(xiǎn)橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，以高速碰撞工況來(lái)優(yōu)化結(jié)構(gòu)的耐撞性能，然后進(jìn)行保險(xiǎn)杠的低速擺錘碰撞仿真及臺(tái)車低速碰撞仿真，并與文獻(xiàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了本文方法在提高耐撞性的潛力及準(zhǔn)確性。在電動(dòng)汽車電池箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將耐撞性拓?fù)鋬?yōu)化方法應(yīng)用到車輛實(shí)際開發(fā)過(guò)程中，同時(shí)兼顧電池箱體的靜態(tài)特征，把動(dòng)態(tài)及靜態(tài)特征同時(shí)作為拓?fù)鋬?yōu)化條件，與傳統(tǒng)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)只對(duì)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)特征單獨(dú)優(yōu)化相比，本文通