基于自适应响应面法的车身结构轻量化设计-论文.pdf

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1、第36卷第3期南昌大学学报(工科版)V01．36No．32014年9月JournalofNanchangUniversity(Engineering＆Technology)Sept．2014文章编号：1006—0456(2014)03—0247—05基于自适应响应面法的车身结构轻量化设计赵鹏飞，王丽娟，陈宗渝，方柘林，涂晴(南昌大学机电工程学院，江西南昌330031)摘要：依据现代设计理论和方法，对在承受顶部加压工况下的乘用车的车身结构进行轻量化设计。在车身结构轻量化设计过程中，采用正交实验设计进行样本取样，根据所得样本数据，利用移

2、动最小二乘法构建回归模型，同时为了避免传统响应面法完全依赖于最开始选定的实验点的问题，而选取自适应响应面法为优化手段。利用HyperStudy软件进行优化求解，得到优化后的部件厚度分别为2．0、1．2、1．7、0．5mm。通过验证，在保证车身顶部安全性能不损失的前提下，使得部件总质量降低了2．23％。关键词：顶压强度；正交设计；移动最小二乘法；自适应响应面法；轻量化中图分类号：U463．8文献标志码：ALightweightdesignofautobodystructuresbasedonadaptiveresponsesurfac

3、emethodZHAOPengfei，WANGLijuan，CHENZongyu，FANGZhelin，TUQing(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，NanchangUniversity，Nanchang330031，China)Abstract：Inviewofsafetyperformanceoftheroofcrashresistance，thepapertakestheadvantageofmoderndesigntheoriesandmethodsintheproces

4、soflightweightdesignofautobodystructure．Thesampledatawasobtainedutilizingorthogonalexperimentaldesign．Thenmovingleastsquarewasusedtobuildaregressionmode1．Thetradi—tionalresponsesurfacemethodwasentirelydependentonthesamplepointswhichwereselectedattheverybegin—ning．Thepr

5、obleminthewakeofabovedefectcouldbeavertedbyusingtheadaptiveresponsesurfacemethod．TheprojectwasoptimizedbyusingHyperStudysoftware．Finally，theoptimizedparametersweredeterminedas2．0，1．2，1．7，and0．5mm．Theweightofthestructuralcomponentcouldbedecreasedby2．23％withoutlosingsafe

6、typerformanceofbodystructure．KeyWords：roofcrushresistance；orthogonaldesign；movingleast-squareapproximation；adaptiveresponsesurfacemethod；lightweightdesign安全、节能、环保作为当代汽车工业的发展主先接触路面的A柱上端部分会受到严重的冲击，造题。不论是国家、企业还是用户，都对汽车的综合性成汽车顶部塌陷，挤压乘员舱空间，造成乘员伤亡。能提出了更高的要求，其中汽车被动安全和轻量化所以，早在

7、20世纪80年代的美国，乘用车顶部结构已然成为研究的热点。的抗压强度便已经作为被动安全性能中重要的一项伴随着运动型多功能汽车的热潮从欧美地区逐指标被列入法规。在2011年，我国借鉴美国联邦机渐蔓延至包括中国在内的亚洲地区，乘用车的翻滚动车安全标准FMVSS216法规发布了GB26l34～安全性能便越来越受到人们的重视。由于SUV车2010(乘用车顶部抗压强度》法规，并于2012年1月型底盘较高，因此在发生侧碰、高速转弯或紧急制动1日起强制性实施。时发生侧翻的风险很高J。而翻滚事故发生时，首目前，国内关于乘用车翻滚安全性能的研究并收稿

8、日期：2014—03—18。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51165034)；江西省自然科学基金资助项目(20132BAB206029)。作者简介：赵鹏飞(1989一)，男，硕士生。引文格式：赵鹏飞，王丽娟，陈宗渝，等．基于自适