基于简化模型的汽车转向盘骨架设计研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2015年(第37卷)第1期AutomotiveEngineering2015(Vo1．37)No．12015020基于简化模型的汽车转向盘骨架设计研究陈涛，李红，成艾国，李铁柱，裴一骏(1．湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点试验室。长沙410082；2．汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室，重庆400039；3．湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司，长沙410205)[摘要]针对某款车转向盘骨架的设计，首先采用建立基于梁单元的转向盘骨架简化模型的方法，进行转向盘碰撞安全性能和NVH性能仿真分析，并

2、通过试验验证了此简化模型的有效性。然后通过梁单元截面参数化，运用多学科设计优化方法，通过实验设计构建了RBF近似模型用于代替仿真模型，快速设计出最优的转向盘骨架截面结构，在满足转向盘的碰撞安全性能和NVH性能条件下，达到质量最轻的目的。结果表明：该方法不仅对转向盘的正向设计有一定的指导意义，同时能够实现转向盘碰撞安全性能和NVH性能两学科的并行优化设计，大大缩短了设计周期，具有较高的工程实用性。关键词：转向盘骨架；简化模型；截面参数化；多学科设计优化AResearchontheDesignofVehicleSteeringWheelSkele

3、tonBasedonSimplifiedModelChenTao，LiHong，ChengAiguo，LiTiezhu&PeiYijun1．HunanUnwersity，StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactudngforVehicleBo，Changsha410082；2．StateKeyLaboratoryofVehicleNVHandSafetyTechnology，Chongqing400039；3．AISNAutoR&DCo．，Ltd．，Changsha410205[Abstrac

4、t]Aimingatthesteeringwheelskeletondesignofamini—car，asimplifiedmodelingmethodforsteeringwheelskeletonbasedonbeamelementsisadoptedfirsttoconductasimulateanalysisontheimpactsafetyandNVHperformanceofsteeringwheel，withtheeffectivenessofthesimplifiedrmodelverifiedbytests．Thenthr

5、oughparameterizingbeamelementsection，applyingmuhidiseiplinarydesignoptimization(MDO)technique，andbuildingaRBFmeta-modelinsteadofsimulationmodelwiththedesignofexperiments，thesectionsofsteeringwheelskeletonarespeedyoptimized，achievingthegoaloflightweightingwhilemeetingtherequ

6、irementsonimpactsafetyandNVHperformanceofsteeringwhee1．Theresultsshowthatthemethodadoptednotonlyhasaguidingsig—nificancetotheforwarddesignofsteeringwheel，butalsoachievestheparalleldesignoptimizationintwodisciplinesofsteeringwheel--impactsafetyandNVHperformance，greatlyreduci

7、ngthedesignlead-timewithahighengineeringpracticability．Keywords：steeringwheelskeleton；simplifiedmodel；sectionparameterization；MDO的伤害程度有着至关重要的影响。为了提高汽车的刖吾碰撞安全性能，国标GB11557—20l1《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》于2012年1月1日开汽车正面碰撞时，人体都会与转向盘发生直接始实施，该标准新增实验要求为：撞击头型以24．1～或间接碰撞接触，转向盘的结构形式对驾驶员身体25．

8、3krn／h的相对速度撞击转向盘时，头型减速度超广西科学研究与技术开发计划(桂科攻11107001-9)、国家863计划项目(2012AA111802)、湖南大学青