客车前副车架的混合轻量化设计方法

客车前副车架的混合轻量化设计方法

在前轮驱动客车上，承载发动机和其它悬架部件的前部副车架的轻量化设计对于改善汽车操纵稳定性和NVH性能是非常关键的。提出了一种集成改进的NSGA-II和TOPSIS混合设计方法，用于客车前部副车架的轻量化设计。构建前副车架的有限元模型，并通过模态测试验证。在制动、加速度、稳态转弯和垂直碰撞4种典型负荷条件下分析前副车架的强度性能。基于有限元技术建立前副车架的参数化模型，并将其中12个几何参数定义为设计变量。将质量、最大应力和一阶固有频率作为3个目标函数，采用改进的NSGA-II用于前副车架的多目标优化，并从优化过程中获得一组Pareto最优解。利用熵权理论和TOPSIS方法对上述解决方案进行排序，以确定最佳折中解决方案。

所提出混合轻量化设计方法的有效性通过基准设计和最优解决方案之间的比较来证明。比较结果表明，所提出的混合轻量化设计方法提供了分布较好的优化解，且该方法不限制目标的数量。所提出的混合轻量化设计方法用于乘用车前副车架的轻量化设计也是可行和有效的。

刊名：Journal of Mechanical Science and Technology（英）

刊期：2016年第11期

作者：Dengfeng Wang et al

编译：马玲玲