[發明專利]一種儀表板橫梁輕量化的優化方法在審

申請號：	202110467902.6	申請日：	2021-04-28
公開（公告）號：	CN113127978A	公開（公告）日：	2021-07-16
發明（設計）人：	瞿元;胡廣地;周紅梅;李國超;郭熙;劉雷;楊梅;秦玉林;柯俊;朱杰	申請（專利權）人：	奇瑞汽車股份有限公司
主分類號：	G06F30/15	分類號：	G06F30/15;G06F30/27;G06F119/14
代理公司：	蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107	代理人：	鐘雪
地址：	241009 安徽省***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種儀表板橫梁量化優化方法
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【說明書】：

本發明涉及汽車重量優化技術領域，提供了一種儀表板橫梁輕量化的優化方法，所述方法具體如下：S1、基于目標函數和約束條件構建適應度函數，以儀表板橫梁質量最小的為目標函數，以儀表板橫梁模態分析和剛度分析為約束條件；S2、對儀表板橫梁各零件的厚度進行基因編碼，確定個體基因和儀表板橫梁各零部件厚度的映射關系；S3、通過遺傳算法獲取適應度值最優的個體基因，即儀表板橫梁各零部件厚度的最優值。利用遺傳算法非常強的全局尋優能力，綜合考慮儀表板橫梁輕量化設計時所需滿足的約束條件，在多種約束條件下尋求最優的尺寸設計方案，以達到儀表板橫梁最大化的減重需求，實現更有效的儀表板橫梁輕量化設計。

技術領域

本發明涉及到儀表橫梁重量優化技術領域，提供了一種儀表板橫梁輕量化的優化方法。

背景技術

新能源汽車由于其低碳、環保、節能的特點，已成為我國汽車發展的重要方向之一。為了提高新能源汽車的續航里程，新能源汽車通常具有較大的整車質量。汽車儀表板橫梁是汽車結構中的一個十分重要的部分，擔負著儀表板總成、空調系統、轉向系和安全氣囊等重要子系統，并為很多與控制相關的電子模塊提供安裝接口。儀表板橫梁的設計質量會直接影響汽車的NVH性能，如方向盤的怠速抖動和汽車在勻速行駛時儀表板總成里面的振動異響等。此外，隨著對汽車輕量化的要求越來越高，要開發出既能滿足各方面性能要求，質量又較輕的結構，成為設計工程師正在面臨的挑戰。目前大部分乘用車儀表板橫梁通常是由鋼管和鈑金件焊接組成的，其重量較重。隨著車輛輕量化的需求以及鎂合金壓鑄技術的日益成熟，鎂合金的儀表板橫梁得到了大量地應用，與選用鋼材的儀表板橫梁相比，鎂合金可以整合大量焊接部件，重量下降30％～40％，具有更好的燃油經濟性，防撞性能和減振性能大幅提升。因此通過對儀表板橫梁進行輕量化結構優化設計尤為重要。

發明內容

本發明提供了一種儀表板橫梁輕量化的優化方法，旨在改善上述問題。

本發明是這樣是實現的，一種儀表板橫梁輕量化的優化方法，所述方法具體如下：

S1、基于目標函數和約束條件構建適應度函數，以儀表板橫梁質量最小的為目標函數，以儀表板橫梁模態分析和剛度分析為約束條件；

S2、對儀表板橫梁各零件的厚度進行基因編碼，確定個體基因和儀表板橫梁各零部件厚度的映射關系；

S3、通過遺傳算法獲取適應度值最優的個體基因，即儀表板橫梁各零部件厚度的最優值。

進一步的，目標函數表示為：

其中，M為儀表板橫梁的總質量，a_i為零件i的材料密度，S_i為零件i的截面面積，t_i為零件i的厚度值。

進一步的，約束條件表示為：

s.t.ξ_m＜＜ξ

δ＜δ_m

d＜d_m