某轻型商用车车架多性能约束下的轻量化研究

为了提高某商用车可靠性能并降低生产成本,采用基于代理模型的优化方法对其车架进行面向静动态性能的轻量化设计。基于Hyperworks建立了车架有限元模型并进行静动态性能有限元分析,通过车架灵敏度分析,确定了包括纵梁在内的17个关键零件。进一步以关键零件部件厚度为设计变量,考虑静动态性能约束,结合径向基函数(RBF)代理模型构建了车架轻量化优化设计模型,应用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)协同最小距离法的确定了各点到原点距离的最优解集。优化后车架仿真分析表明:车架重量降低5.6kg,车架静动态性能中一阶模态频率提高1.45%,而弯曲和扭转刚度下降4%以内,同时优化后车架的可靠性被疲劳寿命仿真试验验证反馈。