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基于多工况的车门结构多目标优化设计方法研究_易辉成
车门是轿车车身设计中十分重要而又相对独立的一个部件。它作为一个综合的转动部件，和白车身一起构成乘员的生存空间，其结构须满足一定的性能指标。这些指标包括：车门在受到较大下垂力时，不能发生永久变形而导致车门无法关闭;车门在受到外力作用时不应发生扭曲，影响车门的密封性能;开车时， 车门不应受到振动而抖动，发出噪声，并导致车门零件发生疲劳破坏。这就要求车门结构应具有足够大的强度、刚度和良好的振动性能。同时，车门轻量化又是实现车辆燃油经济性的重要措施，因此在保证车门较高刚度和低阶固有频率时，又应尽量减少车门质量。实际工程中常基于一个工况对车门零件进行优化设计，如基于车门的垂直刚度;基于车门的低阶模态;基于车门的侧面碰撞等。然而，车门在整车部件中至关重要，需要求其结构能同时满足多工况的设计要求。因此，在对车门进行优化设计时，要将多个工况的设计指标综合在一起进行优化， 以避免优化结果不理想，甚至互相矛盾的状况。基于以上问题， 本文同时考虑车门垂直刚度和一阶模态两个工况， 用二阶响应面近似模型代替车门垂直刚度和一阶频率有限元模型， 再在此基础上结合车门质量数学模型建立起车门结构多目标优化模型，最后采用多目标遗传算法对其进行求解。
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