[发明专利]一种座椅骨架轻量化设计方法有效

专利信息
申请号: 201410691255.7 申请日: 2014-11-25
公开(公告)号: CN104376182B 公开(公告)日: 2018-07-24
发明(设计)人: 陈长亮;马朝晖 申请(专利权)人: 芜湖瑞泰汽车零部件有限公司
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 芜湖安汇知识产权代理有限公司 34107 代理人: 宫轶琳
地址: 241000 安徽省芜湖*** 国省代码: 安徽;34
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摘要: 发明公开了一种座椅骨架轻量化设计方法,通过把多目标问题变为主要目标问题、把非线性问题变为趋于直观的线性问题,最终建立的优化数学模型能够通过简单的公式迭代就能抉择出最优方案。
搜索关键词: 座椅骨架 轻量化 优化数学模型 多目标问题 非线性问题 目标问题 线性问题 迭代 直观
【主权项】:
1.一种座椅骨架轻量化设计方法,其特征在于,建立优化设计数学模型:一、设计变量:X={X1,X2,X3}T三维设计空间,1)、X1——管子与管子对接焊接方式,2)、X2——圆钢管规格,3)、X3——钣金材料;二、设计变量区间:X设计变量区间X1A、BX225*1.5、25*2.0、30*1.5、30*2.0X3SAPH440、SPFH540、SPFH590
A—管子端头压扁焊接,B—管子端头切近似半圆弧焊接,管子规格由管子外径和壁厚来定义,25*1.5为外径25mm,壁厚1.5mm,钣金材料可选项为SAPH440、SPFH540、SPFH590,价格依次升高,管子材料作为设计参数中的已知常量,材料为Q235;三、约束条件:g1(X)g2(X)g1(X)=g1(X1,X2,X3),为满足行李箱碰撞的刚度强度要求,通过建立行李箱碰撞分析有限元模型验证,g2(X)=g2(X1,X2,X3),为满足价格控制要求;四、目标函数:f(X)=f(X1,X2,X3)——座椅重量;五、设计目标:min f(X)min f(X)=minf(X1,X2,X3)——座椅重量最轻;六、计算过程:1)根据价格约束函数,选择价格最低的SAPH440,2)通过建立行李箱碰撞分析有限元模型验证行李箱碰撞的刚度强度要求,选择B焊接方式,3)根据圆钢管规格计算各规格座椅重量,选择使座椅重量最轻的管子规格;设计目标函数优化:min f(X)=minf(X1,X2,X3)f(X)=X1+X2+X3X1为B焊接方式带来的重量变化,是常量C1,X2为一定长度不同管子规格管子重量:X2=L×β×π*(r12‑r22)=L×β×π*(Dt‑t2)r1——外圆半径r2——内圆半径t——管子厚度D——管子外径L——管子长度β——管子材料密度X 3为不同钣金材料带来的重量变化,是常量C2整理得:f(X)=C1+L×β×π·(Dt‑t2)+C2由公式可以看出对f(X)求极小值,即对f(D,t)=Dt‑t2求极小值25≤D≤301.5≤t≤2.0;按座椅重量依次较重,管子规格的排序为:25*1.5,30*1.5,25*2.0,30*2.0。
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