基于响应面法,利用Hyperworks和Ls-dyna软件,以截面边长和厚度作为设计变量,考虑薄壁梁的比吸能、变形与碰撞峰值力进行多目标优化。分析结果表明,优化后的薄壁梁表现出更好的耐撞性能。为了进一步改善耐撞性,分别采取铝合金材料替代与增加诱导槽的方法。对改进前后的薄壁梁进行仿真对比分析。研究表明,替换铝合金材料在对变形要求不大的情况下,能有效降低峰值力,提高比吸能。增加诱导槽虽提高了比吸能,降低了峰值力,但同时使得变形量明显增加。

利用HyperMesh软件对混合动力客车进行静态分析和模态分析,使用相对灵敏度的方法筛选出对客车刚度和客车模态影响小但对质量影响大的构件,将其厚度作为设计变量,以客车质量最小、扭转刚度最大为目标对客车进行多目标优化,并对比优化前后模型的结构性能。分析结果表明,在各项性能变化不大,在满足设计要求的条件下,客车车身骨架质量减少259kg,轻量化程度达到10.67%,取得了较大的轻量化效果,同时说明了客车骨架结构轻量化设计方案的有效性。