钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计 |
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引用本文: | 王超,李明,成艾国,何智成,于万元.钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计[J].汽车工程,2024(4):735-744+690. |
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作者姓名: | 王超 李明 成艾国 何智成 于万元 |
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作者单位: | 1. 湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室;2. 广西科技大学机械与汽车工程学院;3. 柳州职业技术学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2020YFA0710904-03);;国家自然科学基金联合基金(U20A20285)资助; |
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摘 要: | 为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计,提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法,并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通过折衷规划法的拓扑优化识别了驾驶室关键传力路径,并加强了相关结构。其次考虑驾驶室零件厚度、截面尺寸设计参数,建立了驾驶室质量、刚度及模态性能的径向基函数的代理模型,并采用多目标粒子群优化方法对驾驶室进行多目标优化设计。优化结果表明,在满足驾驶室刚度、模态和碰撞性能的要求下,驾驶室质量减轻了12.8%。该方法对钢-铝混合驾驶室轻量化有实际的工程指导价值。
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关 键 词: | 商用车驾驶室 钢-铝混合 轻量化 拓扑优化 多目标粒子群优化 |
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