实验设计与近似模型结合下的副车架结构轻量化优化 被引量：23

1

作者 朱剑峰 林逸 +3 位作者 史国宏 寇宏滨 姜欣 王水莹 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期247-251,共5页

为提高副车架静、动态结构性能,采用实验设计方法,建立近似模型,通过对近似模型的优化完成副车架结构的优化设计。优化后副车架结构的静动刚度和模态都达到设计要求,质量减轻约1kg。基于近似模型的优化方法在副车架结构轻量化优化中的... 为提高副车架静、动态结构性能,采用实验设计方法,建立近似模型,通过对近似模型的优化完成副车架结构的优化设计。优化后副车架结构的静动刚度和模态都达到设计要求,质量减轻约1kg。基于近似模型的优化方法在副车架结构轻量化优化中的成功应用表明了其在汽车底盘结构优化设计中具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 副车架 实验设计 近似模型 轻量化优化

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铝合金与船舶及海洋工程轻量化设计 被引量：11

2

作者 马曙光 周佳 《中国海洋平台》 2017年第1期15-20,共6页

针对日益凸显的船舶与海洋工程设计轻量化需求,重点对铝合金材料的结构设计与应用进行介绍。分别从设计要求、规范规则和设计要点几方面,结合设计案例进行分析,并针对目前铝合金材料在船舶与海洋工程结构设计和应用的现状提出展望和发... 针对日益凸显的船舶与海洋工程设计轻量化需求,重点对铝合金材料的结构设计与应用进行介绍。分别从设计要求、规范规则和设计要点几方面,结合设计案例进行分析,并针对目前铝合金材料在船舶与海洋工程结构设计和应用的现状提出展望和发展建议,为相关从业者提供参考。 展开更多

关键词 轻量化 铝合金 船舶与海洋工程 设计

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地铁座椅结构分析与轻量化优化方法 被引量：8

3

作者 曹鹏彬 潘小雨 +2 位作者 张克姝 于宝成 周宁波 《武汉工程大学学报》 CAS 2013年第6期55-61,共7页

地铁座椅的轻量化设计对于降低地铁车辆成本、节约原材料和能源消耗具有重要意义.针对某地铁座椅的轻量化设计要求,提出了一种有限元分析与试验验证相结合的轻量化优化方法.首先,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对地铁座椅结构进行... 地铁座椅的轻量化设计对于降低地铁车辆成本、节约原材料和能源消耗具有重要意义.针对某地铁座椅的轻量化设计要求,提出了一种有限元分析与试验验证相结合的轻量化优化方法.首先,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对地铁座椅结构进行了强度分析,在此基础上提出了轻量化优化方案,并通过有限元分析初步验证了轻量化优化后的座椅结构满足强度要求.其次,以实际加工好的地铁座椅为试验对象,模拟实际工况,设计并实施了静载试验和动载试验.试验结果一方面检验了有限元计算分析结果的有效性,另一方面进一步验证了地铁座椅结构轻量化优化的合理性.通过探讨有限元分析与试验验证相结合的方法在地铁座椅设计中的应用,为地铁座椅轻量化设计提供了一种快速、有效的现代设计手段. 展开更多

关键词 轻量化优化 结构分析 有限元分析 静载试验 动载试验 轻量化设计

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基于遗传算法的汽车变速箱轻量化设计 被引量：8

4

作者 褚永康 文桂林 +1 位作者 崔中 文登 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1461-1465,共5页

文章利用近似模型方法和遗传算法对某变速箱进行轻量化设计。在满足变速箱刚度强度及振动模态要求的基础上,采用拉丁方法进行试验设计,基于高斯径向基函数建立近似模型,最后利用遗传算法进行全局寻优设计。优化后箱体质量降低了21%。结... 文章利用近似模型方法和遗传算法对某变速箱进行轻量化设计。在满足变速箱刚度强度及振动模态要求的基础上,采用拉丁方法进行试验设计,基于高斯径向基函数建立近似模型,最后利用遗传算法进行全局寻优设计。优化后箱体质量降低了21%。结果表明,该方法对汽车变速箱结构轻量化设计具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 变速箱箱体 轻量化 近似模型 遗传算法

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基于序列径向基函数的运载火箭蒙皮桁条结构轻质优化 被引量：6

5

作者 王志祥 欧阳兴 +2 位作者 王斌 张大鹏 雷勇军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期57-65,共9页

以我国大型运载火箭薄壁加筋结构轻量化设计为研究背景,针对轴压下大直径大载荷蒙皮桁条结构开展后屈曲轻质优化研究。基于Python语言建立蒙皮桁条结构参数化模型,为确定结构的极限承载能力,开展蒙皮桁条结构后屈曲分析。针对蒙皮桁条... 以我国大型运载火箭薄壁加筋结构轻量化设计为研究背景,针对轴压下大直径大载荷蒙皮桁条结构开展后屈曲轻质优化研究。基于Python语言建立蒙皮桁条结构参数化模型,为确定结构的极限承载能力,开展蒙皮桁条结构后屈曲分析。针对蒙皮桁条结构轻质优化涉及离散的拓扑和连续的尺寸优化问题,提出基于近似模型和组合优化算法的序列近似优化方法,并利用近似最优解加速算法收敛,确定蒙皮桁条结构最优设计方案。工程算例结果表明,所提序列近似优化方法使大直径大载荷运载火箭蒙皮桁条结构减重效果明显,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 蒙皮桁条 后屈曲分析 灵敏度分析 轻质优化 近似模型

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基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法 被引量：2

6

作者 谭厚森 马文宏 +4 位作者 田原 张茜 李梦瑶 李孟卿 杨旭海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期178-185,共8页

针对非结构化环境下香梨识别准确率低,检测速度慢的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法。使用Min-Max归一化方法,对YOLOv3-tiny、YOLOv5n、YOLO6n、YOLOv7-tiny和YOLOv8n评估选优;以YOLOv8n为基线,进行以下改进:1... 针对非结构化环境下香梨识别准确率低,检测速度慢的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法。使用Min-Max归一化方法,对YOLOv3-tiny、YOLOv5n、YOLO6n、YOLOv7-tiny和YOLOv8n评估选优;以YOLOv8n为基线,进行以下改进:1)使用简化的残差与卷积模块优化部分C2f(CSP bottleneck with 2 convolutions)进行特征融合。2)利用simSPPF(simple spatial pyramid pooling fast)对SPPF(spatial pyramid pooling fast)进行优化。3)引入了PConv(partial convolution)卷积,并提出权重参数共享以实现检测头的轻量化。4)使用Inner-CIoU(inner complete intersection over union)优化预测框的损失计算。在自建的香梨数据集上,指标F_(0.5)分数(F_(0.5-score))和平均精度均值(mean average precision, mAP)比原模型分别提升0.4和0.5个百分点,达到94.7%和88.3%。在GPU和CPU设备上,检测速度分别提升了34.0%和24.4%,达到了99.4和15.3帧/s。该模型具有较高的识别准确率和检测速度,为香梨自动化采摘提供了一种精确的实时检测方法。 展开更多

关键词 图像处理 图像识别 香梨 目标检测 YOLOv8 轻量化 消融试验

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基于近似模型的C96翻车机轻量化设计 被引量：4

7

作者 陈义国 杜君 +1 位作者 朱昌进 刘青 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期288-291,295,共5页

针对大型翻车机多工况多变量强隐式约束的优化问题。文中建立了翻车机在不同工况下的有限元模型,并通过仿真评估确定了设计工况,同时借助主因素和主效应分析法分层筛选了优化设计变量,压缩了优化设计空间,基于拉丁超立方试验设计,构建... 针对大型翻车机多工况多变量强隐式约束的优化问题。文中建立了翻车机在不同工况下的有限元模型,并通过仿真评估确定了设计工况,同时借助主因素和主效应分析法分层筛选了优化设计变量,压缩了优化设计空间,基于拉丁超立方试验设计,构建了响应函数与设计变量间的近似模型以及翻车机整体结构的轻量化设计优化模型,最终实现了C96型翻车机的轻量化设计,相对原始设计质量减少12.9%。该方法可为多工况多变量的工程优化问题提供参考。 展开更多

关键词 翻车机 轻量化 近似模型 自适应响应面

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考虑多工况刚度和模态灵敏度的全地形车车架轻量化设计 被引量：4

8

作者 龙江启 周平 +1 位作者 郑金品 单志颖 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第7期109-118,共10页

针对某全地形车质量偏大的缺陷,提出一种基于刚度和模态灵敏度的全地形车车架轻量化方法。构建全地形车车架有限元模型并验证仿真模型的精准性;分析车架的弯曲和扭转刚度以及3种典型工况下的强度;采用相对灵敏度方法筛选设计变量,基于... 针对某全地形车质量偏大的缺陷,提出一种基于刚度和模态灵敏度的全地形车车架轻量化方法。构建全地形车车架有限元模型并验证仿真模型的精准性;分析车架的弯曲和扭转刚度以及3种典型工况下的强度;采用相对灵敏度方法筛选设计变量,基于弯曲和扭转刚度的仿真分析,以质量最小为目标,1阶模态频率、扭转刚度和弯曲刚度为约束条件,对全地形车车架结构进行轻量化优化;将优化模型与基准模型进行综合对比,采用3种典型工况进行验证。结果表明:在弯曲刚度和扭转刚度分别提高4.9%和9.5%的条件下,车架总质量减少17.39 kg,降幅为7.5%。优化后的车架在水平弯曲、极限扭转和紧急制动3种典型工况下的应力分别降低15.0%、2.6%和8.8%。 展开更多

关键词 全地形车 轻量化 刚度 相对灵敏度

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42.5m铝合金高速船结构设计 被引量：2

9

作者 陈南华 邓建通 +1 位作者 钱雯 陈顺洪 《船海工程》 北大核心 2021年第5期82-86,共5页

考虑到铝合金材料的特殊性以及应用于船舶其设计体系还在不断完善中,以一艘42.5 m铝合金高速船结构设计为实例,从船体结构用铝合金材料选择、主船体结构设计、艏部结构设计、上层建筑及甲板室结构设计、艉轴架结构设计等方面进行总结。

关键词 铝合金 高速船 结构设计 带筋板 尾轴架 轻量化

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露天矿卡车司机驾驶行为Yolo-V5检测模型轻量级优化研究 被引量：2

10

作者 刘煜祖 马连成 +3 位作者 段金刚 史小冬 王仁炎 张烨佼 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第11期171-178,共8页

针对Yolo-V5目标检测算法在露天矿应用中存在的模型拟合能力低、实时目标检测占用内存过大及设备配置要求高等缺陷,提出融合优化策略对Yolo-V5模型进行轻量级优化研究。在模型训练阶段,引入动量改进torch.optim.SGD()算法对模型训练权... 针对Yolo-V5目标检测算法在露天矿应用中存在的模型拟合能力低、实时目标检测占用内存过大及设备配置要求高等缺陷,提出融合优化策略对Yolo-V5模型进行轻量级优化研究。在模型训练阶段,引入动量改进torch.optim.SGD()算法对模型训练权重进行优化,加快训练收敛速度,增强模型拟合度;模型训练后,在OpenVino环境下对Yolo-V5模型进行网络层剪枝和FP16量化,模型体积压缩75%,运算内存降低33.88%。通过实验室对比试验,得出如下结论:相较搭载GPU设备,采用融合优化策略的检测模型,在低配置CPU设备上推理FPS提升83.71%,平均推理时间降低45.11%,8类驾驶行为检测预警时间降低9.89%~82.21%,对吸烟、吃喝、手机检测精确度提升3.34%~10.00%。研究表明:融合优化策略实现了Yolo-V5轻量级优化的研究目标,实时目标检测摆脱了对GPU设备的依赖,为Yolo-V5目标检测进一步在露天矿应用推广打下了良好的研究基础。 展开更多

关键词 露天矿卡车 驾驶行为 目标检测 Yolo-V5 轻量级优化

原文传递

铁轨S型支脚焊接机器人工作站系统设计 被引量：2

11

作者 刘淑晶 卓岚 +1 位作者 陈亚 刘立恒 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第7期130-134,138,共6页

为提高铁轨S型支脚焊接质量与生产效率,设计了一种基于安川弧焊机器人的焊接工作站。首先,根据铁轨支脚焊接特性及安全防护等功能需求,确定了基于安川MA2010弧焊机器人与双工位单轴变位机的焊接工作站总体方案;基于“六点定位”原理设... 为提高铁轨S型支脚焊接质量与生产效率,设计了一种基于安川弧焊机器人的焊接工作站。首先,根据铁轨支脚焊接特性及安全防护等功能需求,确定了基于安川MA2010弧焊机器人与双工位单轴变位机的焊接工作站总体方案;基于“六点定位”原理设计了夹具系统机械结构,并完成气缸选型设计;采用MOTOSIM运动仿真软件,进行夹具系统焊接过程运动仿真与干涉性分析,验证焊接方案的可行性;利用拓扑优化理论对夹具体进行轻量化优化设计,优化后夹具体质量比优化前减少了21.76%;结合夹具系统定位及夹紧的功能需求,基于Device Net扩展基板进行控制系统设计,实现了对夹具系统的远程控制。最后,制定了焊接正交试验方案,完成焊接工艺参数优化与焊接性能试验。试验结果表明,该焊接工作站能满足S型支脚焊接需求,可为板材类工件的机器人自动焊接系统设计提供参考。 展开更多

关键词 焊接机器人 支脚夹具系统 轻量化设计 控制系统 焊接试验

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基于灵敏度分析的客车骨架优化分析研究 被引量：1

12

作者 魏允 《中州大学学报》 2011年第3期122-125,共4页

客车的轻量优化对降低汽车油耗,提高运载量意义巨大。将灵敏度方法引入到轻量优化分析中,建立某全承载式客车车身有限元模型,确定有限元模型的边界条件和载荷,并对有限元模型进行电测试验验证。选取车架上刚度和强度相对富裕的梁作为灵... 客车的轻量优化对降低汽车油耗,提高运载量意义巨大。将灵敏度方法引入到轻量优化分析中,建立某全承载式客车车身有限元模型,确定有限元模型的边界条件和载荷,并对有限元模型进行电测试验验证。选取车架上刚度和强度相对富裕的梁作为灵敏度分析对象,根据分析结果选取设计变量,以车身最大应力和位移作为状态变量,以车身总质量为目标函数,从而实现了客车车身重量的优化。 展开更多

关键词 客车车身 有限元法 灵敏度 轻量优化

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泡沫铝在新能源汽车车架结构设计中的应用研究 被引量：1

13

作者 王胜永 李育文 +3 位作者 王红卫 张向峰 祁娜 张文首 《河南科技》 2018年第11期112-114,共3页

泡沫铝以其独特的组织结构、力学性能被应用于新能源汽车车架结构设计中。本文分析了泡沫铝应用于新能源汽车车架结构的轻量优化数学模型,并分析了应用泡沫铝材料的新能源汽车正常运行过程中的振动力学模型,以期为泡沫铝应用于新能源汽... 泡沫铝以其独特的组织结构、力学性能被应用于新能源汽车车架结构设计中。本文分析了泡沫铝应用于新能源汽车车架结构的轻量优化数学模型,并分析了应用泡沫铝材料的新能源汽车正常运行过程中的振动力学模型,以期为泡沫铝应用于新能源汽车车架结构设计提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 泡沫铝 新能源汽车 车架结构 轻量优化 减振性能

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基于Voronoi序列采样的加筋壁板优化设计 被引量：1

14

作者 于宝石 王志祥 +2 位作者 王婕 李海阳 张大鹏 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期121-131,共11页

为提高加筋壁板结构轻质优化效率,提出一种基于Voronoi序列采样的加筋壁板优化设计方法。建立了该结构的参数化模型,分析了加筋壁板蒙皮与桁条腹板的网格规模对结构承载能力及失稳模式的影响规律,并依据桁条腹板高厚比进行了网格划分,... 为提高加筋壁板结构轻质优化效率,提出一种基于Voronoi序列采样的加筋壁板优化设计方法。建立了该结构的参数化模型,分析了加筋壁板蒙皮与桁条腹板的网格规模对结构承载能力及失稳模式的影响规律,并依据桁条腹板高厚比进行了网格划分,进而平衡后屈曲分析精度与效率;然后,提出了基于探索策略和开发策略的序列近似优化方法,其中Voronoi加点侧重全空间探索,近似最优解侧重局部开发,通过动态加点迭代至收敛,实现综合探索和开发性能的并行采样,提高了算法的收敛精度和计算效率;最后,应用该算法进行加筋壁板轻量化设计,并与传统序列近似优化方法进行对比。结果表明,本文方法利用更少的初始样本点,通过更少的迭代次数达到更高的优化精度,并获得了相对初始设计减重32.6%的优化结构。 展开更多

关键词 加筋壁板 后屈曲分析 Voronoi法 代理模型 轻质优化

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超大型散货船货舱结构轻量化设计研究 被引量：1

15

作者 沈晓迪 赵欣 王智远 《船舶》 2018年第A01期173-180,共8页

基于散货船油船共同结构规范(以下简称CSR),以某超大型散货船典型货舱结构为研究对象,初步探讨满足最新CSR要求的散货船总纵强度及不同结构布局之间的差异性,旨在探索此类船型轻量化设计所要优先考虑重点。

关键词 超大型散货船 总纵强度 结构布局 轻量化

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高楼逃生装置的从动轴力学分析

16

作者 乔印虎 杨杰 +2 位作者 苏国用 龚建 王冲 《机械工程师》 2014年第5期116-117,共2页

从动轴是逃生装置的重要零件。通过有限元分析得出从动轴的受力变形,主要是在轴受力的情况下,对从动轴的受力和动态特性进行分析,达到从动轴轻量化设计的目的,实现了模型结构的优化设计,同时为同类零部件的生产加工提供理论依据。

关键词 从动轴 有限元分析 结构优化 轻量优化

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基于船舶规范的水秀平台结构优化设计

17

作者 杨飞 汤婧 《结构工程师》 2022年第3期172-178,共7页

对水秀平台按照其功能要求进行结构设计,建立水秀平台的结构有限元模型,结合iSIGHT多学科优化设计软件,开展水秀平台基于船舶规范的轻量化优化工作。优化后的水秀平台结构总重量相比初始设计值减小了12.4%。对结构优化结果进行分析,表... 对水秀平台按照其功能要求进行结构设计,建立水秀平台的结构有限元模型,结合iSIGHT多学科优化设计软件,开展水秀平台基于船舶规范的轻量化优化工作。优化后的水秀平台结构总重量相比初始设计值减小了12.4%。对结构优化结果进行分析,表明大长宽比、大宽深比结构总体变形是在结构设计时需要重点考虑的问题。优化设计方法对于同类型结构的优化设计具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 水秀平台 结构设计 船舶规范 轻量化优化

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基于分析驱动设计的参数化白车身前端结构轻量化多目标优化 被引量：21

18

作者 张帅 郭志军 王传青 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1102-1107,共6页

利用SFE-CONCEPT建立了车身前端的隐式参数化模型并与车身后部的有限元模型组合成白车身模型,采用模块化方法将各分总成组成整车模型。对整车模型进行正撞安全仿真并与实车试验进行对比,验证了整车正撞安全仿真的有效性。通过编辑批处... 利用SFE-CONCEPT建立了车身前端的隐式参数化模型并与车身后部的有限元模型组合成白车身模型,采用模块化方法将各分总成组成整车模型。对整车模型进行正撞安全仿真并与实车试验进行对比,验证了整车正撞安全仿真的有效性。通过编辑批处理脚本文件提取加速度峰值等正撞安全参数,真正体现“分析驱动设计”的理念。选择参数化白车身前端6个形状变量和7个板件厚度作为轻量化优化的设计变量,试验设计选用优化拉丁超立方算法生成样本点,实现Kriging近似模型的自动生成和精度验证。采用第二代非劣解排序遗传算法(NSGA-II)进行优化,得到妥协解集,最终选取白车身前端质量最小的妥协解作为优化解。优化后白车身前端质量减轻7.02%。轻量化优化后其性能基本不变,左右侧加速度峰值分别降0.99%和1.31%,左右侧加速度平均值分别增大15.41%和8.67%,车门变形量有増有减,最大变化率为10.6%。 展开更多

关键词 参数化白车身前端模型 组合白车身模型 多目标轻量化优化 分析驱动设计

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含相变材料热防护结构一体化设计与试验 被引量：8

19

作者 曹晨宇 王睿星 +2 位作者 邢晓冬 宋宏伟 黄晨光 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期352-361,共10页

利用相变材料储热密度大、比热容高等优势,设计了一种含相变材料的新型一体化热防护结构(PCM-ITPS),并通过数值计算分析了其隔热特性。结果表明,在一体化热防护结构底板处铺设相变材料可吸收热短路效应导入的过量热载,改善结构的隔热性... 利用相变材料储热密度大、比热容高等优势,设计了一种含相变材料的新型一体化热防护结构(PCM-ITPS),并通过数值计算分析了其隔热特性。结果表明,在一体化热防护结构底板处铺设相变材料可吸收热短路效应导入的过量热载,改善结构的隔热性能。然后设计并制备PCM-ITPS试验件,通过隔热性能测试试验对结构隔热特性进行验证。在此基础上进行热应力分析验证其承载性能,并以结构参数为设计变量,隔热和承载性能要求为约束条件,实现了PCM-ITPS结构的轻量化设计,优化后PCM-ITPS方案相对传统ITPS方案减重23.35%。以上工作为促进热防护系统的设计-制造一体化进程提供必要的理论储备与技术支持。 展开更多

关键词 一体化热防护结构 隔热性能 热应力 定形相变材料 轻量化设计

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电动汽车前纵梁轻量化优化设计 被引量：4

20

作者 谢晖 陶泽 李凡 《计算机仿真》 北大核心 2017年第3期142-146,共5页

针对电动汽车前纵梁轻量化后会降低电动汽车正面碰撞安全性的问题,提出一种综合正面碰撞安全性以及应用成本的前纵梁轻量化优化设计方法。建立了整车简化模型,并将简化模型仿真结果与实车试验结果对比验证了简化模型的有效性,采用了克... 针对电动汽车前纵梁轻量化后会降低电动汽车正面碰撞安全性的问题,提出一种综合正面碰撞安全性以及应用成本的前纵梁轻量化优化设计方法。建立了整车简化模型,并将简化模型仿真结果与实车试验结果对比验证了简化模型的有效性,采用了克里金法、遗传算法以及果蝇优化算法对前纵梁进行轻量化优化设计。仿真结果表明,优化后前纵梁质量显著减轻,且整车正面碰撞安全性基本不变,有效解决了电动汽车前纵梁轻量化后会降低电动汽车正面碰撞安全性问题。 展开更多

关键词 电动汽车 前纵梁 正面碰撞安全性 轻量化优化设计

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