基于两种不确定的稳健设计方法及其在车身轻量化设计中的应用

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基于两种不确定的稳健设计方法及其在车身轻量化设计中的应用

【作者】 章斯亮； 朱平； 陈卫；

【Author】 ZHANG Si-liang1,ZHU Ping1,CHEN Wei1,2(1.State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration,Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240,China;2.Department of Mechanical Engineering,Northwestern University, Evanston,IL 60201,USA)

【机构】 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室； 美国西北大学机械工程系；
【摘要】 针对传统基于近似模型的稳健设计方法中近似模型预测误差易导致优化解约束失效的问题,综合考虑参数不确定和近似模型预测不确定的影响,建立基于2种不确定因素的稳健设计方法,并通过数学测试案例验证所提方法的优化效果.同时,针对车身轻量化问题进行应用研究,选取非线性程度高、近似模型不确定影响大的耐撞性指标作为稳健约束.结果表明,基于2种不确定因素的稳健方法可以有效保证高维、强非线性问题优化解的可靠性,并在满足碰撞性能指标的前提下,达到车身减重11.06%的轻量化效果,从而验证了所提方法的可行性.
【关键词】 稳健设计； 参数不确定； 近似模型不确定； 轿车偏置碰撞； 车身轻量化设计；

【文内图片】
图１评估稳健约束的边界Ｆｉｇ．１Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｒｏｂｕｓｔｄｅｓｉｇｎ
图２真实稳健约束边界状态对比Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｃｅｎａｒｉｏｓ

图３整车的有限元模型Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｆｕｌｌｓｉｚｅｖｅｈｉｃｌｅ

图４偏置碰撞的有限元仿真结果Ｆｉｇ．４Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｆｒｏｎｔａｌｏｆｆｓｅｔｉｍｐａｃｔ
【基金】 国家自然科学基金项目(50875164)资助

• 【分类号】U463.81
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