一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架及設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架及設(shè)計(jì)方法，該汽車車架包括保險(xiǎn)杠、大梁以及橫梁，其中橫梁與左右縱大梁相連接，并依次排布在前后保險(xiǎn)杠與左右縱大梁所圍成的車架間；在前保險(xiǎn)杠以及后保險(xiǎn)杠的內(nèi)部安裝有負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯；在右縱大梁以及左縱大梁前后段的內(nèi)部分別安裝負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯；利用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法的汽車車架，在正面碰撞和后面碰撞中均可以利用負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的特殊變形方式和能量吸收特性，從而提高汽車車架的能量吸收能力，更好的保護(hù)乘員和提高汽車的耐撞性。
【專利說明】
一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架及設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于汽車底盤系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架 及設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車在發(fā)生碰撞過程中，汽車車架的前后部件最先與外界發(fā)生接觸，其中車架 的能量吸收能力很大程度上決定整車的耐撞能力，耐撞能力強(qiáng)對(duì)乘員及汽車關(guān)鍵零部件的 保護(hù)具有重要影響。同時(shí)，汽車車架是載重車輛的重要承載件，汽車行駛過程中需要承載車 輛自重、乘員和貨物的重量，同時(shí)還需要承受不同的力和力矩，車架性能的好壞對(duì)整車的平 順性、耐久性和振動(dòng)噪聲等亦具有重要的影響。因此車架設(shè)計(jì)過程中在保證其他性能不變 的情況下同時(shí)盡可能的提高其能量吸收能力，這對(duì)汽車底盤系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意 義。
[0003] 為保證汽車的剛度和耐久性等性能，傳統(tǒng)汽車車架具有剛度大的特質(zhì)，在碰撞過 程中不容易發(fā)生壓潰變形來吸收碰撞能量，因此大部分碰撞能量通過車架傳遞給其他零部 件和乘員，致使乘員在碰撞過程中容易受到嚴(yán)重的傷害。為使車架在碰撞過程中吸收更多 的碰撞能量，從而降低乘員在碰撞過程中受傷害，不同大小和位置的車架誘導(dǎo)槽應(yīng)用到汽 車車架設(shè)計(jì)中。這種設(shè)計(jì)方式使車架在碰撞過程中按照設(shè)定的方式進(jìn)行變形，既能在碰撞 過程中顯著提高車架的能量吸收能力又能保持較大的剛度，同時(shí)在汽車變形后較好的保護(hù) 乘員，使汽車耐撞性能得到了顯著提升，然而由于變形區(qū)域設(shè)計(jì)空間較小的限制，車架誘導(dǎo) 槽提高車架的能量吸收能力有限。為規(guī)避這一限制，泡沫鋁等蜂窩結(jié)構(gòu)隨后被應(yīng)用到車架 設(shè)計(jì)中來進(jìn)一步提高車架的能量吸收性能，盡管車架在碰撞過程中的能量吸收能力得到了 一定提升，但是隨著汽車行駛速度的越來越高，泡沫鋁填充的汽車車架能量吸收提高有限， 仍不能滿足碰撞設(shè)計(jì)要求，需要進(jìn)一步提高其吸力儲(chǔ)能防撞能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的車架吸力儲(chǔ)能防撞能力有限的不足，提出了一種吸 力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架及設(shè)計(jì)方法，從而提高了提高汽車車架的吸力儲(chǔ)能防撞 能力，更好的保護(hù)乘員和提高汽車的耐撞性。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架，包括保險(xiǎn) 杠、大梁以及橫梁，其中橫梁與左右縱大梁相連接，并依次排布在前后保險(xiǎn)杠與左右縱大梁 所圍成的車架間；所述的前保險(xiǎn)杠內(nèi)部安裝的是前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，后保險(xiǎn) 杠內(nèi)部安裝的是后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯;右縱大梁前段安裝的是右縱大梁前負(fù)泊 松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，右縱大梁后段安裝的是右縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，左縱大梁 前段安裝的是左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，左縱大梁后段安裝的是左縱大梁后負(fù)泊 松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯。
[0006] 進(jìn)一步，所述的橫梁包括第一橫梁、第二橫梁、第三橫梁以及第四橫梁。
[0007] 本發(fā)明還公開了一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)方法，步驟如 下，
[0008] 1)首先在Matlab軟件中建立左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、左縱大梁后負(fù)泊 松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、右縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi) 芯、前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯的參數(shù)化模型，通過 設(shè)計(jì)參數(shù)的更改可快速建立負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯的有限元分析模型；
[0009] 2)在SFE-C0NCEPT軟件中通過利用參數(shù)化模型知識(shí)庫建立左縱大梁、右縱大梁、前 保險(xiǎn)杠、后保險(xiǎn)杠、第一橫梁、第二橫梁、第三橫梁、第四橫梁的全參數(shù)化模型；
[0010] 3)再利用網(wǎng)格自動(dòng)生成技術(shù)快速建立左縱大梁、右縱大梁、前保險(xiǎn)杠、后保險(xiǎn)杠、 第一橫梁、第二橫梁、第三橫梁、第四橫梁的有限元模型，并將左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填 充內(nèi)芯、左縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、右縱大梁 后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯、后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充 內(nèi)芯的有限元模型與其進(jìn)行組裝，從而建立吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的有限元 模型，在車架縱梁和前后保險(xiǎn)杠中使用負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，使其和傳統(tǒng)汽車車架有效 結(jié)合從而設(shè)計(jì)出一種新的吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架，在汽車的正面碰撞或者后 面碰撞中均可以利用負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的特殊變形方式和能量吸收特性，從而提高汽車車架的 能量吸收能力，更好的保護(hù)乘員和提高汽車的耐撞性。
[0011] 進(jìn)一步，所述的步驟2)中的全參數(shù)化模型是利用參數(shù)化模型知識(shí)庫建立，其中參 數(shù)化模型知識(shí)庫包括參數(shù)化截面、參數(shù)化接頭，設(shè)計(jì)過程中綜合考慮大梁的總布置、設(shè)計(jì)參 數(shù)。
[0012] 本發(fā)明公開的一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)方法，還包括如下 步驟，
[0013] 4)通過結(jié)合拉丁超立方采樣方法、二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型方法和負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽 車車架的有限元模型建立負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型，其中，建立二 階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型所需的最少的試驗(yàn)設(shè)計(jì)點(diǎn)的個(gè)數(shù)K由負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)變 量個(gè)數(shù)確定，其中K=(n+l)*(n+2)/2,式中，η為負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架設(shè)計(jì)變量的數(shù)量，同 時(shí)采用拉丁超立方采樣方法以及二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型來建立車架的近似模型使建立近 似模型所需試驗(yàn)設(shè)計(jì)點(diǎn)更加均勻分布，從而提高近似模型的精度；
[0014] 5)之后對(duì)二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型的精度進(jìn)行評(píng)價(jià);如果都滿足要求，則將近似模 型用于下一步的負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架優(yōu)化設(shè)計(jì)；如果不能滿足要求，則返回上一步對(duì)近 似模型進(jìn)行修正直至滿足精度要求，通過應(yīng)用平方相關(guān)系數(shù)R2、相對(duì)最大絕對(duì)誤差RMAE和 相對(duì)平均絕對(duì)誤差RAAE三種不同的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，公式如下，
[0015]
[0016]
[0017]
[0018] 式中，yi是響應(yīng)的測(cè)定值，兔是響應(yīng)的預(yù)測(cè)值，歹是響應(yīng)測(cè)定值的平均值，q是
[0019] 誤差分析中用于模型驗(yàn)證的試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)；
[0020] 6)滿足精度要求后，利用多目標(biāo)粒子群算法針對(duì)不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，獲得 多目標(biāo)設(shè)計(jì)解集，同時(shí)利用負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的全參數(shù)化模型根據(jù)優(yōu)化解快速建立結(jié) 構(gòu)的有限元模型，從而對(duì)優(yōu)化解集進(jìn)行分析和驗(yàn)證，這樣的方法可實(shí)現(xiàn)不同多目標(biāo)汽車車 架的快速優(yōu)化設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，通過車架厚度和負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)形狀參數(shù)的優(yōu)化最大程度的提高 汽車車架的吸力儲(chǔ)能防撞能力。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架布置示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的設(shè)計(jì)流程圖。
[0023]其中1-前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，2-前保險(xiǎn)杠，3-右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié) 構(gòu)填充內(nèi)芯，4-第一橫梁，5-右縱大梁，6-第二橫梁，7-第三橫梁，8-第四橫梁，9-右縱大梁 后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，10-后保險(xiǎn)杠，11-后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，12-左縱大 梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯，13-左縱大梁，14-左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025] 如圖1所示，本發(fā)明公開的一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架，包括前、后 保險(xiǎn)杠、左、右縱大梁以及橫梁，其中橫梁包括第一橫梁4、第二橫梁6、第三橫梁7以及第四 橫梁8,橫梁與左、右縱大梁相連接，并依次排布在前、后保險(xiǎn)杠與左、右縱大梁所圍成的車 架間；在前保險(xiǎn)杠2以及后保險(xiǎn)杠10的內(nèi)部安裝有負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯;在右縱大梁5以 及左縱大梁13前后段的內(nèi)部分別安裝負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯;具體為前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié) 構(gòu)填充內(nèi)芯1安裝在前保險(xiǎn)杠2內(nèi)，后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯11安裝在后保險(xiǎn)杠10 內(nèi)；右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯3安裝在右縱大梁5前段的內(nèi)部，右縱大梁后負(fù)泊松 比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯9分別安裝在右縱大梁5后段的內(nèi)部，左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯14 安裝在左縱大梁13前段的內(nèi)部，左縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯12安裝在左縱大梁13后 段的內(nèi)部，其中負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯由具有軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)元胞組成，其元 胞由胞壁以及胞腔組成，胞壁分為上胞壁，中胞壁以及下胞壁。
[0026] 如圖2所示，本發(fā)明所述的一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)方法， 具體步驟如下：
[0027] 1)設(shè)置負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)元胞的上胞壁長(zhǎng)度為12.7mm，厚度為1.2mm，寬度為1.5mm;中 胞壁長(zhǎng)度為14.5mm，厚度為1.2mm，寬度為1.5mm;下胞壁長(zhǎng)度為15.6mm，厚度為1.2mm，寬度 為1.5mm;上胞壁與中胞壁間的角度設(shè)計(jì)為55° ;中胞壁與下胞壁間的角度設(shè)計(jì)為125°，然后 在Matlab軟件中建立左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯14、左縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充 內(nèi)芯12、右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯3、右縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯9、前保險(xiǎn) 杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯1、后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯11的參數(shù)化模型；
[0028] 2)利用參數(shù)化模型知識(shí)庫，在SFE - CONCEPT軟件中建立左縱大梁13、右縱大梁5、前 保險(xiǎn)杠2、后保險(xiǎn)杠10、第一橫梁4、第二橫梁6、第三橫梁7、第四橫梁8的全參數(shù)化模型，
[0029] 3)再利用網(wǎng)格自動(dòng)生成技術(shù)快速建立左縱大梁13、右縱大梁5、前保險(xiǎn)杠2、后保險(xiǎn) 杠10、第一橫梁4、第二橫梁6、第三橫梁7、第四橫梁8的有限元模型，并將左縱大梁前負(fù)泊松 比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯14、左縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯12、右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充 內(nèi)芯3、右縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯9、前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯1、后保險(xiǎn)杠 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯11的有限元模型與其進(jìn)行組裝，從而建立吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié) 構(gòu)汽車車架的有限元模型。
[0030] 為降低模型的計(jì)算量且盡可能的提高模型的準(zhǔn)確性，通過結(jié)合拉丁超立方采樣方 法、二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型方法和負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的有限元模型建立負(fù)泊松比結(jié)構(gòu) 汽車車架的二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型，其中，建立二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型所需的最少的試驗(yàn) 設(shè)計(jì)點(diǎn)的個(gè)數(shù)K由負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)變量個(gè)數(shù)確定，其中K=(n+l)*(n+2)/2,式 中，η為負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架設(shè)計(jì)變量的數(shù)量;其中，負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)變量 個(gè)數(shù)為12個(gè)，則建立二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型所需的最少的試驗(yàn)設(shè)計(jì)點(diǎn)的個(gè)數(shù)K可求得為91 個(gè)
[0031] 之后對(duì)二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型的精度進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過應(yīng)用平方相關(guān)系數(shù)R2、相對(duì) 最大絕對(duì)誤差RME和相對(duì)平均絕對(duì)誤差RAAE三種不同的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，公式如下，
[0032]
[0033]
[0034]
[0035]根據(jù)公式所得的結(jié)果為：平方相關(guān)系數(shù)R2為99.05 %，相對(duì)最大絕對(duì)誤差RMAE為 0.0512，相對(duì)平均絕對(duì)誤差RAAE為0.0237，都滿足要求，則將近似模型用于下一步的負(fù)泊松 比結(jié)構(gòu)汽車車架優(yōu)化設(shè)計(jì)
[0036] 利用多目標(biāo)粒子群算法針對(duì)不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，獲得多目標(biāo)設(shè)計(jì)解集，同 時(shí)利用負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的全參數(shù)化模型根據(jù)優(yōu)化解快速建立結(jié)構(gòu)的有限元模型，從 而對(duì)優(yōu)化解集進(jìn)行分析和驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)有效。
[0037] 本發(fā)明的應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些 改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架，包括前、后保險(xiǎn)杠，左、右大梁以及橫梁， 其特征在于，橫梁與左、右縱大梁相連接，并依次排布在前、后保險(xiǎn)杠與左、右縱大梁所圍成 的車架間；前保險(xiǎn)杠(2)內(nèi)部安裝前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（1)，后保險(xiǎn)杠（10)內(nèi)部 安裝后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（11);右縱大梁(5)前段安裝右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié) 構(gòu)填充內(nèi)芯（3)，右縱大梁(5)后段安裝右縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯(9)，左縱大梁 (13)前段安裝左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（14)，左縱大梁（13)后段安裝左縱大梁后 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（12)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架，其特征在于，橫梁包括 第一橫梁(4)、第二橫梁(6)、第三橫梁(7)以及第四橫梁(8)。3. -種吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟如下： 1) 首先在Matlab軟件中建立左縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（14)、左縱大梁后負(fù)泊 松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（12)、右縱大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯(3)、右縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu) 填充內(nèi)芯(9)、前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（1)、后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（11) 的參數(shù)化模型； 2) 在SFE-⑶NCEPT軟件中通過利用參數(shù)化模型知識(shí)庫建立左縱大梁（13)、右縱大梁 (5)、前保險(xiǎn)杠 (2)、后保險(xiǎn)杠（10)、第一橫梁(4)、第二橫梁(6)、第三橫梁(7)、第四橫梁(8) 的全參數(shù)化模型； 3) 再利用網(wǎng)格自動(dòng)生成技術(shù)快速建立左縱大梁（13)、右縱大梁(5)、前保險(xiǎn)杠(2)、后保 險(xiǎn)杠（10)、第一橫梁(4)、第二橫梁(6)、第三橫梁(7)、第四橫梁(8)的有限元模型，并將左縱 大梁前負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（14)、左縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（12)、右縱大梁前 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯(3)、右縱大梁后負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯(9)、前保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié) 構(gòu)填充內(nèi)芯（1)、后保險(xiǎn)杠負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)填充內(nèi)芯（11)的有限元模型與其進(jìn)行組裝，從而建 立吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的有限元模型。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架設(shè)計(jì)方法，其特征在于， 所述的步驟2)中的全參數(shù)化模型是利用參數(shù)化模型知識(shí)庫建立，其中參數(shù)化模型知識(shí)庫包 括參數(shù)化截面、參數(shù)化接頭，設(shè)計(jì)過程中綜合考慮大梁的總布置、設(shè)計(jì)參數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸力儲(chǔ)能防撞負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架設(shè)計(jì)方法，其特征在于， 還包括如下步驟： 4) 通過結(jié)合拉丁超立方采樣方法、二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型方法和負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車 架的有限元模型建立負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型，其中，建立二階多 項(xiàng)式響應(yīng)面模型所需的最少的試驗(yàn)設(shè)計(jì)點(diǎn)的個(gè)數(shù)K由負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的設(shè)計(jì)變量個(gè) 數(shù)確定，其中K = (n+1) *(n+2) /2，式中，n為負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架設(shè)計(jì)變量的數(shù)量； 5) 之后對(duì)二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型的精度進(jìn)行評(píng)價(jià);如果都滿足要求，則將近似模型用 于下一步的負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架優(yōu)化設(shè)計(jì)；如果不能滿足要求，則返回上一步對(duì)近似模 型進(jìn)行修正直至滿足精度要求，通過應(yīng)用平方相關(guān)系數(shù)R 2、相對(duì)最大絕對(duì)誤差RMAE和相對(duì) 平均絕對(duì)誤差RAAE三種不同的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，公式如下，式中，7:是響應(yīng)的測(cè)定值，灸是響應(yīng)的預(yù)測(cè)值，歹是響應(yīng)測(cè)定值的平均值，q是誤差分析中 用于模型驗(yàn)證的試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)； 6)滿足精度要求后，利用多目標(biāo)粒子群算法針對(duì)不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，獲得多目 標(biāo)設(shè)計(jì)解集，同時(shí)利用負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)汽車車架的全參數(shù)化模型根據(jù)優(yōu)化解快速建立結(jié)構(gòu)的 有限元模型，從而對(duì)優(yōu)化解集進(jìn)行分析和驗(yàn)證。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK106055849SQ201610561198
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月15日
【發(fā)明人】周冠, 趙萬忠, 王春燕
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)