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作者：薛文帅;王天波;魏民祥;吴江;罗肇艺;
单位：江苏理工学院汽车与交通工程学院;南京航空航天大学能源与动力学院;宁波思明汽车科技股份有限公司;
摘要：副车架作为汽车的重要组成部分，直接影响整车性能。由于汽车实际运行工况复杂，为避免研究工况单一性，同时考虑强度、模态等性能要求，结合多工况拓扑优化和多目标优化方法开展副车架轻量化设计。为准确分析典型工况下副车架受载情况，建立前悬架刚柔耦合多体动力学模型，对原副车架进行动态和静态性能分析确定优化余量。定义典型工况的优化权重系数，结合折衷规划法构建多工况拓扑优化数学模型。针对传统副车架的结构优化往往依赖于工程师经验问题，采用变密度方法进行多工况拓扑优化，随后基于优化结果中的材料分布路径设计副车架参数模型。通过试验设计采集样本点，构建响应面近似模型(RSM)。采用邻域培植算法(NCGA)对副车架参数模型进行优化，设计变量为梁厚度，目标为最小质量和最大一阶频率，约束为一阶频率下限和应力值上限。结果表明：优化后的前副车架在保证结构性能的前提下，一阶非刚体模态提升3 Hz,重量降低了3.21 kg,轻量化率达11.7%,为其他相关产品结构设计提供参考。
关键词：多工况多目标拓扑优化;;前副车架;;试验设计;;响应面近似模型
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52105260);; 江苏省高等学校自然科学研究项目(21KJB460008;22KJA580002);; 常州市科技支撑计划项目(CE20225049);; 江苏省高校“青蓝工程”;; 江苏省研究生科研实践创新计划资助项目(XSJCX23＿73)
