基于Isight和Abaqus缩短涡轮叶片燕尾榫结构优化设计周期

采用Abaqus软件对典型涡轮叶片燕尾榫结构周围的最小接触压力和应力进行有限元分析,并基于Isight软件进行仿真流程自动化和优化设计研究,以期在满足设计要求的前提下,找到一种高效的优化设计方案。首先利用Isight提供的多种算法进行优化设计,并对比不同算法的优化结果和优化运行时间,发现序列二次规划法(NLPQLP)和下山单纯型法(Downhill Simplex)虽然优化时间短,但是优化结果陷入局部最优,多岛遗传算法(MIGA)和非支配排序遗传算法(NSGA-II)虽然优化结果理想,但是优化效率较低。然后,提出了两种改进方案。第一种,首先基于Isight提供的工具Latin Hypercube创建代理模型,再利用代理模型进一步优化。第二种,采用组合优化策略的方式,先采用MIGA或NSGA-II进行少量的全局优化,再以优化结果作为下一步优化的初始方案,使用NLPQLP或Downhill Simplex进行局部优化。最终对多种方案的优化结果和优化效率进行对比和评价。

基于组合优化策略的白车身轻量化设计

以某SUV车型为研究对象,对白车身进行轻量化设计。建立了整车有限元模型,选取关键零件的板厚作为设计变量,以整车模态、刚度、NVH及碰撞性能为优化约束条件,以质量为目标,建立各项性能指标的径向基神经网络近似模型,采用多岛遗传算法及山单纯型法相结合的优化策略对白车身进行多学科联合优化,在保证各项性能满足要求的前提下,使白车身重量降低了9.7kg。