汽车车门多学科性能分析与轻量化多目标优化设计

摘要

为确保车门力学性能、 结构性能、 安全性能以及实现轻量化,以汽车前车门为研究对象对其进行有限元模型建立、 动静态特性分析并基于LS-DYNA进行碰撞分析.将分析结果结合预期目标,提出以轻量化为主要目标,同时提升下沉工况刚度、 窗框中部刚度、 优化一阶模态频率的多目标尺寸优化问题.通过建立数学模型,结合Plackett-Burman设计对变量进行灵敏度分析,再通过Hammersley法进行试验设计(DOE)并运用HyperKriging法得到拟合模型.采用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化,得到Pareto解集.根据经验,从非劣解中挑选最优解.将优化结果进行分析验证.结果表明:优化后汽车车门性能达到预期目标,质量减轻0.23 kg.