中國汽車工業(yè)近年來發(fā)展迅速，已然成為*大新車市場，但自主品牌所占份額一直很低。因此提升自主品牌的技術(shù)實力和品牌形象、建設自主汽車研發(fā)平臺是我國汽車產(chǎn)業(yè)再次騰飛的關(guān)鍵。

    本問和一汽汽研合作承擔的吉林省科技發(fā)展重大項目“轎車底盤零部件綜合性能匹配和輕量化設計研究”，對某國產(chǎn)*轎車后扭轉(zhuǎn)梁懸架進行輕量化設計的同時，并探索汽車底盤關(guān)鍵零部件的性能分析和開發(fā)工作。

    文中首先在Hypermesh中建立扭轉(zhuǎn)梁總成有限元模型，在Adams中根據(jù)所研究轎車數(shù)據(jù)進一步建立考慮扭轉(zhuǎn)梁彈性的整車剛彈耦合多體動力學模型，模型中包括扭轉(zhuǎn)梁懸架柔性體子系統(tǒng)及整車中其他剛性子系統(tǒng)。通過扭轉(zhuǎn)梁總成模態(tài)試驗驗證有限元模型的正確性；根據(jù)國標要求，通過整車穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗及行駛平順性試驗數(shù)據(jù)驗證虛擬樣機模型的正確性。其次，根據(jù)整車剛彈耦合虛擬樣機模型，提取四種典型工況下扭轉(zhuǎn)梁總成與車身、螺旋彈簧、減振器及車輪中心連接處的載荷。分析扭轉(zhuǎn)梁結(jié)構(gòu)強度、剛度、模態(tài)及KC特性。

    zui后，對懸架扭轉(zhuǎn)梁懸架輕量化優(yōu)化設計。運用Optistruct對扭轉(zhuǎn)梁總成進行拓撲優(yōu)化分析，獲得扭轉(zhuǎn)梁結(jié)構(gòu)合理的材料分布狀況，參考拓撲優(yōu)化結(jié)果，并結(jié)合實際生產(chǎn)情況重構(gòu)扭轉(zhuǎn)梁總成結(jié)構(gòu)，接著導入Mesh Works中對扭轉(zhuǎn)梁全參數(shù)化建模，利用Isight軟件建立扭轉(zhuǎn)梁多目標優(yōu)化設計模型，用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡方法建立其優(yōu)化近似模型，用Multi-island GA遺傳優(yōu)化算法進行了扭轉(zhuǎn)梁的輕量化多目標優(yōu)化計算，確定了扭轉(zhuǎn)梁的輕量化設計方案，選擇扭轉(zhuǎn)梁質(zhì)量及扭轉(zhuǎn)剛度zui小為目標函數(shù)，結(jié)構(gòu)強度、剛度、模態(tài)為約束條件。將優(yōu)化后的扭轉(zhuǎn)梁與原扭轉(zhuǎn)梁性能對比，在獲得18.8%減重效果的同時結(jié)構(gòu)性能也滿足要求。因此通過本文的研究，獲得了一種扭轉(zhuǎn)梁結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設計方法。