铝合金板件自冲铆接性能的响应面-遗传算法优化

为了改善自冲铆接的接头性能,提出了融合二阶响应面模型和存档微遗传算法的多目标优化方法。介绍了自冲铆接原理和铆接过程,建立了提高接头底切量、剩余厚度、底部厚度的多目标优化模型。选择了待优化的模具参数,基于极差分析和主效应图对模具参数的灵敏度进行了分析。基于中心复合实验设计法与二阶响应面法,对模具参数和质量参数之间的函数关系进行了拟合,经决定系数和修正决定系数验证,二阶响应面的拟合精度较高。使用存档微遗传算法对多目标优化模型进行求解,获得了优化的模具参数。经生产验证并与工厂的自冲铆接接头相比较可知,优化的接头底切量提高了10.00%,底部厚度提高了8.61%,剩余厚度提高了3.11%,抗拉剪能力提高了5.68%。以上数据表明,经过优化后,自冲铆接的接头性能得到了有效提高。

汽车吸能盒诱导槽结构多目标优化设计

吸能盒作为防撞系统的主要吸能组件,能在短时间内吸收大部分的能量,从而保护驾驶员和乘客的生命安全。为了研究诱导槽的布置位置以及诱导槽深度等参数对吸能盒能量吸收性能的影响,分别建立了无诱导槽以及具有均布诱导槽的两种吸能盒模型。以吸能盒的压缩位移和峰值碰撞力为优化目标,以诱导槽的深度和槽间距为设计变量,采用最优拉丁超立方试验设计选取样本点,用二阶多项式响应面模型构建其近似代理模型,选用存档微遗传算法对吸能盒诱导槽的参数进行多目标优化设计。优化结果表明:在满足吸能盒各设计要求的前提下,优化后吸能盒的能量吸收性能得到了进一步的提升,从而为汽车吸能盒的设计提供一定的理论基础。

基于FAHP-TOPSIS法的一体化前舱盖轻量化设计

为保证汽车行车安全,前舱盖需满足刚度、模态和行人保护等要求。针对汽车前舱盖的轻量化设计需求,建立了铸铝一体化前舱盖有限元模型,分析了前舱盖的刚度、模态和行人保护性能,构建了RBF-Kriging混合近似模型并联合存档微遗传算法(archive based micro genetic algorithm,AMGA)对前舱盖进行多目标优化。针对多目标优化产生的Pareto解集,提出一种基于模糊层次分析-逼近理想解排序(fuzzy analytic hierarchy process-technique for order preference by similarity to ideal solution,FAHP-TOPSIS)法对Pareto非劣解进行综合性能排名,主客观相结合地选择出最优方案。结果表明,在满足性能要求的前提下,最优一体化前舱盖质量降低了32.14%,轻量化效果显著。