基于多目标遗传算法的汽车玻璃升降器结构优化设计

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1、第3期机械设计与制造2016年3月MachineryDesign&Manufacture253基于多目标遗传算法的汽车玻璃升降器结构优化设计李成冬，孟春毅(盐城工学院汽车工程学院，江苏盐城224051)摘要：卡滞、振动噪音等不正常现象时常会出现在叉臂式玻璃升降器结构的运行过程中，基于Catia和ANSYSWorkbench平台并结合实践，采用多目标遗传算法对玻璃升降器的机械结构参数优化设计，以减轻玻璃升降器质量、提高结构强度。从而降低卡滞、振动等现象产生。优化结果表明，升降器的两侧凹槽处均可以作为升降器结构优化的Pareto优解集，在满足升降器结构强度、刚度、变

2、形的情况下，设计轻量化玻璃升降器结构，最终为汽车玻璃升降器的整体优化设计提供理论依据。关键词：玻璃升降器；多目标遗传算法；有限元分析；结构优化中图分类号：THI6；TH122文献标识码：A文章编号：1001—3997(2016)03—0253—04StructureResearchonAutomotiveGlassRiserwithMulti-ObjectiveGeneticAlgorithmLICheng—dong，MENGChun-yi．(SchoolofAutomotiveEngineering，YanchengInstituteofTechnology，

3、JiangsuYancheng224051，China)Abstract：Inthemovementprocessoftheforkmtypeglassriserstructure，itappearsthephenomena，such05bindingandvibration．ItbasedonCATIAandANSYSWorkbenchplatformcombinedwiththepracticeandallkindsofinformationonglasslevelersfordetailedanalysisandimprovement．Theaimisto

4、reducetheglassqualityandincreasethestrengthofstructureandadoptthemuhi-objectivegeneticalgorithmforthemechanicalstructuralparametersoptimizationdesignofglasselevatoroptimizationresultsshowthatgroovesonbothsidesoftheelevatorCanbeusedasaParetoopiimalsolutionsetinoptimizingthestructureof

5、theriser，tosthestructuralstrength，stifness，deformation，achievetheglasselevatorlightweightdesign．andimprovethestabilityofthemode1．Itprovidesobasisfortheoptimizationdesignofelevator．KeyWords：GlassRiser；Multi--ObjectiveGeneticAlgorithm；nniteElementAnalysis；StructureOptimization1引言轨、玻璃、电

6、机等零部件组成，通过电机驱动小齿轮带动大齿轮齿板转动，从而使玻璃进行升降，采用CATIA软件建立汽车玻璃升玻璃升降器是汽车产品的重要组成部分，对于车门玻璃的升降器的三维参数化模型171，如图1所示。其运动简图，如图2所示。降及汽车行驶过程中的舒适稳定性、隔音降噪起到了不可替代的作用。玻璃升降器的设觅降过程中的平豫眭，并目．具备3理论方法探讨低噪声、易操作、寿命长、失效率低、密封性好等特性。玻璃升降器的3．1多目标遗传算法异响、卡滞、振动等失效形式对行驶安全性及驾驶者舒适性产生重叉臂式玻璃升降器的结构优化问题，需要在在轻量化设计要的影响。目前最常用的轿车玻璃升降方

7、式为按钮式电动升降，由过程中满足其应力、应变、刚度要求，但是模型的轻量化和增强模内部升降系统和外置开关组成，操作简便。通过CATIA软件对叉臂型的刚度这两个目标之间是相互矛盾的。因此玻璃升降器的优化式玻璃升降器进行三维建模结合ANSYSWORKBENCH平台利设计问题就是找出模型重量与刚度这两个优化参数最佳平衡点用多目标遗传算法呶寸升降器系统重要部件进行详细结构优化设的结构优化问题。升降器模型在优化过程中，采用多目标遗传算计。法对升降器原始模型数据进行分析，再设置相关优化参数，从而2升降器结构得到足够多的目标优化问题Pareto最优解。叉臂式汽车玻璃升降器模型主

8、要由大小齿轮齿板、固定支