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        基于輕量化設(shè)計(jì)的汽車NVH優(yōu)化策略

        2017-12-07 02:41:15AlexanderRabofsky
        汽車文摘 2017年4期
        關(guān)鍵詞:輕量化固有頻率車身

        專題

        基于輕量化設(shè)計(jì)的汽車NVH優(yōu)化策略

        汽車行業(yè)中,正在尋求實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的方法。通過減小車身覆蓋件的厚度或采用輕質(zhì)材料、復(fù)合材料等方法可有效地實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化,但這可能會(huì)導(dǎo)致汽車NVH特性的下降。因而,在實(shí)現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計(jì)的同時(shí),還需要對汽車的NVH特性進(jìn)行優(yōu)化。

        對汽車NVH特性的優(yōu)化需要考慮多種影響因素,防止出現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)性能的改善造成其它目標(biāo)性能的下降。在進(jìn)行汽車NVH特性優(yōu)化前,首先利用仿真軟件和試驗(yàn)測量數(shù)據(jù)獲得車身及主要零部件的固有頻率,以及相應(yīng)的固有振動(dòng)模態(tài);之后將計(jì)算結(jié)果應(yīng)用在汽車有限元建模中,通過比較確定所建立有限元模型的有效性。對所建立的有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析、模態(tài)靈敏度分析以及聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析,將車身及零部件模態(tài)分析的第一階非零固有頻率作為目標(biāo)函數(shù)。同時(shí),為了保證汽車的安全性和實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化,還將車身的靜態(tài)彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度以及車身和零部件的質(zhì)量作為優(yōu)化目標(biāo)。將對汽車NVH特性的單目標(biāo)優(yōu)化轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)涉及汽車NVH特性、安全性和輕量化的多目標(biāo)優(yōu)化。采用多目標(biāo)遺傳算法對建立的多目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,該算法可在全局范圍內(nèi)對可行解進(jìn)行搜索,并具有收斂快等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)化時(shí),可行域設(shè)定為車身覆蓋件的厚度范圍和材料的物理特性范圍等。通過優(yōu)化算法在可行域內(nèi)的遺傳迭代,最終得到最優(yōu)的可行方案。需要注意,這種優(yōu)化策略沒有考慮最優(yōu)可行方案的魯棒性,這將是下一步研究的重點(diǎn)。

        Alexander Rabofsky et al. SAE 2016-01-1776.

        編譯:陳丁躍

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