基于响应面和kriging代理模型的汽车B柱优化设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com．设计．计算．研究·基于响应面和kriging代理模型的汽车B柱优化设计★徐增密刘立忠申国哲靳春宁胡平(大连理]一大学工业装备结构分析国家重点实验室)【摘要】为保证B柱耐撞性，同时减轻其质量以实现汽车轻量化，对某轿车B柱侧面碰撞进行了有限元分析。针对B柱外板、内板和两加强板厚度，设计了L16(45)正交试验，并由此进行仿真，得到胸部和腹部侵入量与侵入速度的数学代理模型应用序列二次规划对B柱各板厚度进行优化．可知B柱质量减轻11．6％，在兼顾耐撞性的同时实现了汽车轻量化。主题词：汽车轻量化B柱优化设计正交试验中

2、图分类号：U462．2文献标识码：A文章编号：1000—3703(2012)04—0039—05OptimizationDesign0fB—pillarbasedonResponseSurfaceandKrigingSurrogateModelXuZengmi，LiuLizhong，ShenGuozhe，JinChunning，HuPing(StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，DalianUniversityofTechnology)【Abstract]Ino

3、rdertoenhancethecrashworthinessofB-pillarinsideimpactandreduceitsmasstoachievelight-weighting，asideimpactsimulationontheB—pillarofacaranditsstructuraloptimizationbyfiniteelementanalysisareconducted．Anorthogonalexperiment(L16(45))wasdesignedwithsotlleparametersincludingthethi

4、cknessofouterpanel，innerpanelandreinforcements．Then，thesurrogatemodelsoftheintrusionandintrusionvelocityonchestandabdomenisbuilt．Finally，theoptimizedthicknessisobtainedusingsequentialquadraticprogramming．ThemassofB—pillarisreducedby11．6％．Theresultindicatesthattheoptimization

5、ofthethicknesscaneffectivelymeettherequirementsofcrashworthinessandlightweightdesign．Keywords：Lightweightdesign，B—pillar，Optimizationdesign，Orthogonalexperiment实现了保险杠轻量化：潘嘉明l5l通过厚度优化．实现1前言了发动机罩外板碰撞安全性优化采用轻质材料．例如超高强度钢、铝合金、镁合汽车B柱一般由外板、内板和多块加强板组金和陶瓷塑料等．可以实现汽车轻量化在车身上应成．B柱各板的厚度选取

6、往往基于经验．未经过精确用变截面板．例如激光拼焊板(TailorWeldedBlanks．计算．因此各板厚度的选择未必最优本文采用正交TWB)和连续变截面板(TailorRolledBlanks．TRB)，试验设计方法．应用LS—DYNA进行了l6次仿真计也可以实现汽车轻量化谭耀武l1等应用TWB技术，算．结合响应面法和Kriging法建立了数学代理模实现了B柱耐撞性与轻量化的统一设计：钟阳l2l采型．针对某轿车B柱各板厚度进行优化．以便在保用TRB技术．在不削弱侧面抗撞性的前提下实现了证耐撞性的前提下实现汽车轻量化汽车轻量化虽然上述方法能够在

7、较大程度上减轻2代理模型的建立汽车质量．但是都需要重新设计车身件模具．增加了工艺难度和生产成本厚度优化作为一种简单易行2．1B柱侧面碰撞仿真模型的建立的优化策略．受到广泛关注，如邵晓科I，l通过增加B本文以某轿车B柱作为研究对象．其基本结构柱厚度提高了汽车侧面耐撞性．并且得到了B柱侵如图1所示。按照我国《汽车侧面碰撞的乘员保护》人加速度随厚度变化曲线：李继川通过厚度优化，法规要求．建立了移动变形障壁以50km／h速度与基金项目：国家自然科学基金项目(N(1．10932003，50872126)、国家基础研究发展计划(973计划)(No．2010

8、CB832700)和中央高校基本科研业务费专项资金(No．893324，DUT11ZD202)联合资助。2012年第4期学兔兔www.xuetutu.