仿蜻蜓翅脉的车门内板加强筋多目标优化设计

摘要

提出了一种车门内板加强筋布局优化仿生设计思路。结合单一车门内板在下沉工况、侧向柱碰撞、抗凹工况、一阶模态这4种工况下的拓扑优化结果,基于折衷规划法对车门内板进行多目标拓扑优化;结合多目标拓扑优化结果与蜻蜓翅脉优良结构,对车门内板的加强筋进行仿生设计;结合灰色关联度分析法与层次分析法,确定了多目标优化函数中各工况的权重比。研究结果表明:车门质量减轻了2.7%,并且在同样的载荷下,车门抗凹位移减少了37.6%,最大应力值减少了1.4%;下沉位移减少了27.1%,最大应力值减少了36.8%,侧向柱碰撞侵入量减少了1.5%,一阶固有频率增加了3.7%。设计结果为车门内板加强筋布局设计提供了新思路,一定程度上具有切实的工程应用价值。