铝型材截面设计系统开发及其在轻卡护栏轻量化中的应用

各种截面铝型材具有模具费用低、成型效率高、比强度高和通用性强等优点,在各类具有轻量化要求的骨架结构中应用越来越广。利用PYTHON语言开发了铝合金型材截面参数化模型和专用图形用户交换界面(GUI),以插件形式与现有有限元软件进行数据传递。对快速建模和计算过程进行批处理,将获得的大量数据进行拟合,可获得复杂结构的Kriging代理模型;结合粒子群算法可获得最优解。利用该软件,对某轻型轻卡侧面碰撞防护栏结构进行“以铝代钢”的轻量化设计。以刚度和强度为约束,以质量最轻为目标,通过优化截面和连接参数,根据拉挤工艺可行性,在保证使用安全的前提下,减重56.94%。