对基于分析驱动设计的白车身焊点布局多目标优化进行研究。首先建立隐式参数化白车身关键零部件模型,以实现有限元模型的快速更新,并验证其准确性。利用Isight优化平台集成参数化模型和相关计算模块实现后台全自动运算功能。以焊点数量最小,扭转刚度最大为目标,焊点的间距为设计变量,采用NSGA-II算法对白车身进行轻量化多目标优化设计。优化结果表明在扭转刚度基本不变的前提下,焊点总数量与初始值相比减少了179个,优化效果明显,同时计算效率较高,证实了隐式参数化设计结合Isight优化平台方法在汽车平台开发设计方面的高效性与实用性。

为应对节能减排、轻量化要求,现需要对某副车架下摆臂进行以铝代钢轻量化设计。采用半固态铸造成型工艺,应用轻型的A357铝合金材料替代原来的冲压钢制材料,在现有摆臂硬点不变的情况下,对原结构的冲压摆臂进行重新设计。采用变密度法的拓扑优化技术得出模型结构,然后进行模型重构,再对重构的模型进行强度和疲劳分析,验证其性能,实现摆臂结构的轻量化设计。最终该悬架下摆臂质量减少1.18 kg,减重34.9%,完成其设计目的。

在白车身概念设计阶段,通过车身拓扑优化技术考虑车身的载荷传递路径,用于指导车身上下车体结构设计及布置,再结合隐式参数化建模技术,建立全参数化白车身模型,在保证车身性能的前提下,采用多学科优化方法寻找下车体横纵梁截面尺寸、位置及厚度等,并对初始设计车身进行可行性减重,采用响应面模型对车身弯扭刚度进行优化,然后采用序列二次规划算法结合多学科协同优化对车身结构进行多目标优化设计,获取Pareto最优化解集,研究结果表明在确保车身弯扭刚度等性能满足要求的前提下,实现车身下车体减重4 kg,表明在概念设计阶段,结合拓扑优化与参数化优化对白车身下车体结构进行布置优化及减重具有可行性。

汽车在高速行驶(速度超过100 km/h)时,气动噪声对车内噪声环境影响起主导作用.因此,对车外噪声源的控制显得尤为重要.采用试验的方法,研究了后视镜的镜臂不同长度参数对车内噪声环境影响的变化规律,推导出后视镜镜臂参数与车内声能量、语言清晰度呈对数变化规律,且响度呈现出非线性变化规律,得到了后视镜镜臂长度参数控制在40~50 mm,声压级减小0.6 dB(A)约0.5%,语言清晰度提高5.4%,AI相对贡献9%~14%,响度降低0.5~0.6宋,相对贡献1.7%~2.1%.初步获得后视镜镜臂长度参数的控制技术,改善了车内的噪声环境,提高了车内的声品质.

汽车高速行驶的过程中,速度超过100 kmh-1时,气动噪声对车内噪声环境的贡献起主导作用,突显出气动声源的研究与控制的重要性。采用试验与数值计算相结合的方法研究了轮罩区域的气动噪声与车内噪声环境的相关性,推导出了轮罩区域气动噪声的频率公式的修正系数与风速的关系,得到轮罩区域气动噪声对前排乘客舒适性影响较小,对后排乘客位的舒适性影响较大的结论。初步获得了轮罩区域气动噪声的控制技术,该技术一定程度上抑制了轮罩区域的气动噪声,改善了车内的噪声环境,提高了车内的声品质。