客車前副車架的混合輕量化設(shè)計方法

客車前副車架的混合輕量化設(shè)計方法

在前輪驅(qū)動客車上，承載發(fā)動機和其它懸架部件的前部副車架的輕量化設(shè)計對于改善汽車操縱穩(wěn)定性和NVH性能是非常關(guān)鍵的。提出了一種集成改進的NSGA-II和TOPSIS混合設(shè)計方法，用于客車前部副車架的輕量化設(shè)計。構(gòu)建前副車架的有限元模型，并通過模態(tài)測試驗證。在制動、加速度、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)彎和垂直碰撞4種典型負荷條件下分析前副車架的強度性能。基于有限元技術(shù)建立前副車架的參數(shù)化模型，并將其中12個幾何參數(shù)定義為設(shè)計變量。將質(zhì)量、最大應(yīng)力和一階固有頻率作為3個目標函數(shù)，采用改進的NSGA-II用于前副車架的多目標優(yōu)化，并從優(yōu)化過程中獲得一組Pareto最優(yōu)解。利用熵權(quán)理論和TOPSIS方法對上述解決方案進行排序，以確定最佳折中解決方案。

所提出混合輕量化設(shè)計方法的有效性通過基準設(shè)計和最優(yōu)解決方案之間的比較來證明。比較結(jié)果表明，所提出的混合輕量化設(shè)計方法提供了分布較好的優(yōu)化解，且該方法不限制目標的數(shù)量。所提出的混合輕量化設(shè)計方法用于乘用車前副車架的輕量化設(shè)計也是可行和有效的。

刊名：Journal of Mechanical Science and Technology（英）

刊期：2016年第11期

作者：Dengfeng Wang et al

編譯：馬玲玲