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《基于自適應響應面法的薄壁構(gòu)件耐撞性優(yōu)化設計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第3期機械設計與制造2013年3月MachineryDesign&Manufacture175基于自適應響應面法的薄壁構(gòu)件耐撞性優(yōu)化設計吳旭，王顯會，路先鋒，魏然(南京理工大學機械工程學院，江蘇南京210093)摘要：薄壁構(gòu)件在碰撞過程中產(chǎn)生墊}生變形吸收能量，從而保護整車中其它部件對提高薄壁結(jié)構(gòu)的耐撞性能進行了研究．利用中心復合試驗設計方案來選取設計點。根據(jù)這些設計點提供的數(shù)據(jù)通過最小二乘法建立了剛性板最大位移、撞擊力峰值和總質(zhì)量的高精度響應面。綜合考慮安全性和輕量化要求，運用自適應v向應面優(yōu)化算法對建立的響應
2、面進行求解計算，得到了一組最優(yōu)變量值，為車身復雜結(jié)構(gòu)的設計提供參考依據(jù)。關鍵詞：耐撞性；試驗設計；響應面法；優(yōu)化設計中圖分類號：TH16文獻標識碼：A文章編號：1D01—3997(2013)03—0】75—03OptimizationfortheCrashworthinessofThin-WalledStructureBasedonAdaptiveResponseSurfaceMethodologyWUXu，WANGXian-hui，LUXian-feng，WEIRan(SchoolofMechanicalEng
3、ineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，JiangsuNanjing210093，China)Abstract：Aftercrashing，thethin-walledstructurewillbeplasticdistortion，andthemostofenergyisabsorbedinordertoimprovetheCrashworthiuessofthethin-walledstructure．Itselectsthedesignpointus
4、ingcentralcompositedesignDOEmethod，andbuildstheresponsesltrf~ce$ofrigidwall’smaximumdisplacement，crashpeakforceandtotalmassusingleastsquaremethodwiththeseselecteddesignpoints．Takingthesafetyandrequirementoflightweightintoconsideration，theadaptiveresponsesuora
5、cemethodologymethodisappliedtooptimizetheseresponsesuoCaces，producingagroupofoptimalvaluesandprovidingthereferencefordesigningofcomplexstructuresofvehiclebody．KeyWords：Crashworthiness；DesignofExperiment；ResponseSurfaceMethodology；OptimalDesign1引言截面形狀對薄壁構(gòu)件耐撞性能
6、的影響，而目前還沒有文獻中提到關于薄壁件的截面比、倒圓角等參數(shù)對其耐撞性能的影響。隨著我國汽車保有量的逐漸上升，由于汽車交通事故造車將研究薄壁件的厚度、倒圓角、截面比三個因素對薄壁結(jié)構(gòu)的人員傷亡及財產(chǎn)損失也逐年上升，因而就如何提高汽車耐撞性成為我國汽車科研領域得一個研究熱點。而汽車車身結(jié)構(gòu)大都是的耐撞特性影響，進行正交組合試驗設計，在此基礎上建立了二由沖壓成型的鈑金件通過焊接、螺栓等方式連接而成在碰撞過程階響應面模型，并結(jié)合自適應響應面優(yōu)化法對薄壁件的相關參數(shù)中，主要是通過薄壁構(gòu)件發(fā)生塑性變形來吸收碰撞能量。因此
7、研進行優(yōu)化，以便形成完整有效的薄壁結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化方法。究具有典型形狀薄壁構(gòu)件耐撞性能，對于為整車中相關部件(如2研究方法及理論背景保險杠等)耐撞性研究具有十分重要的意義lII。2．1中心復合試驗設計由于接觸碰撞類的問題涉及到大位移和大變形及沖擊載荷試驗設計是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計為理論經(jīng)濟地、科學地制且具有幾何和材料非線性等多重非線性，使得其響應函數(shù)的導數(shù)定試驗方案以便對試驗影響因數(shù)進行合理地分析。構(gòu)造出準確可往往是嚴重不連續(xù)的，這樣通過傳統(tǒng)的于基于梯度的尋優(yōu)的方法靠的響應曲面的前提是合理、科學地安排設計點點。不合
8、理的設具有很大局限I生往往不能得到最優(yōu)解。面對這一問題一種結(jié)合了計點會導致試驗次數(shù)過多而響應面的精度又較低，甚至不能構(gòu)造試驗設計和數(shù)理統(tǒng)計的全局近似模型方法一響應面法，是解決問題的有效途徑，已經(jīng)被廣泛地應用于結(jié)構(gòu)的耐撞性問題研究。如出響應面。常見的試驗設計方法有全因子設計、均勻設計、Box—文獻121中對多邊形的薄壁直梁及曲梁結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化；文獻[31Behnken計
