基于混合试验设计的纯电动车多学科轻量化设计

为实现纯电动汽车结构轻量化设计,常采用基于试验设计和近似模型及优化技术的多学科优化设计。文章为了保证样本矩阵的正交性和均匀性,同时兼顾时间成本,对拉丁方试验设计进行改进,开发了混合试验设计算法。以某纯电动汽车开发为例,根据结构性能特点和工程经验对纯电动汽车白车身进行不同区域不同工况的轻量化设计,并利用混合试验设计方法生成兼顾正交性的均匀样本矩阵,建立近似模型并进行优化,整车减重8.8 kg,中间区域减重5.2 kg,减重率达6.4%。证明了采用混合试验设计方法可以生成具有较好效果的仿真方案,并减少样本数量,表明该算法具有工程实用性。结合分区域解耦优化策略,可以应用较少的资源和较低的时间成本,达到较好的减重效果。

基于等效弹簧的Hybrid-Ⅲ50%仿真假人胸腔结构刚度特性数值仿真

利用LS-DYNA开展整车正面碰撞FRB50和偏置碰撞ODB64仿真分析时,Hybrid-Ⅲ50%仿真假人向前俯冲阶段和回弹阶段的胸压变形曲线与试验结果一致性较差。为此,提出一种基于等效弹簧的Hybrid-Ⅲ50%仿真假人胸腔结构刚度特性数值仿真方法。首先,开展假人在碰撞工况下的受力分析,得到胸腔结构的简化力学模型,并利用弹簧模型等效模拟简化力学模型的刚度特性;其次,通过假人胸部摆锤标定仿真计算,对胸腔结构等效刚度的弹簧K值和阻尼值进行修正;最后,将修正过弹簧刚度和阻尼系数的假人模型应用于整车正面碰撞FRB50和偏置碰撞ODB64仿真分析,并与试验结果对比。结果表明:等效弹簧模拟胸腔结构的刚度模型,各工况下的仿真胸压变形曲线与试验曲线有较好的一致性,可为今后的碰撞假人胸部仿真及损伤评估提供参考。