申请/专利权人：桂林电子科技大学

申请日：2022-05-09

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114841037B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/27;G06F30/15;G06F30/17;G06N3/126;G06F119/14;G06F111/06;G06F111/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.08.19#实质审查的生效;2022.08.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于接头灵敏度分析的驾驶室刚度模态优化方法，该方法首先利用SFE‑Concept软件，从驾驶室有限元模型中截取所需接头，并利用有限元分析技术对其进行力学特性分析，找出接头结构的关键控制因素；其次以弹性模量为设计变量进行接头灵敏度分析，确定对驾驶室刚度模态影响较大的接头结构，同时选用第三代遗传算法，对驾驶室进行多目标优化；最后利用TOPSIS算法，从帕累托前沿解中选取更符合实际需求的驾驶室刚度模态优化方案。优化结果表明：在驾驶室质量基本不变的情况下，驾驶室刚度模态均有较大提升。

主权项：1.一种基于接头灵敏度分析的驾驶室刚度模态优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1截取驾驶室接头：采用从驾驶室有限元模型中截取接头，截取接头时应满足以下原则：尺寸适当、接头结构完整、包含相关承载件与连接件、切割面或线需垂直于接头各分支的轴线；2驾驶室接头刚度分析：对商用车驾驶室的接头进行力学特性分析，确定力学特性与接头的关系，分析接头刚度时，分析接头各分支的弯曲刚度、扭转刚度，以此表征接头的力学特性；探究接头结构的控制因素时，通过调整接头的结构参数研究接头刚度的变化；3驾驶室接头灵敏度分析：为更好的反应接头对驾驶室刚度模态的影响程度，以弹性模量为设计变量进行接头灵敏度分析，通过调整某个接头弹性模量的参数，计算其对驾驶室刚度模态的灵敏度数值，数值越大影响程度越大，反之越小；4多目标优化方案：采用第三代遗传算法，以弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲模态频率和一阶扭转模态频率最大为优化目标，以质量不高于驾驶室初始质量为约束条件进行多目标优化，第三代遗传算法的优化步骤如下：4-1初始化系统参数，输入商用车驾驶室相关性能数据和第三代遗传算法初始参数，设置决策变量上下限，同时初始化产生数量为H的参考点，H≈N为种群数量；4-2计算父代种群每个个体适应度，根据相应约束处理规则对种群进行修复；4-3交叉、变异操作产生子代种群，并计算子代种群个体适应度值；4-4将父代种群和子代种群合并，规模为2N，并对合并种群进行快速非支配排序，得到若干非支配层；4-5基于参考点的操作选择较好的N个个体进入下一代种群；4-6判断是否达到迭代次数，否则转向步骤4-3；5筛选Pareto解集：采用TOPSIS方法选择最优方案，采用相对接近度来表征4个目标函数的性能值与参考点的距离，首先在空间确定出参考点，包括最优和最劣点，然后计算4个目标函数的性能值与参考点的距离，与最优点越近或与最劣点越远说明被评价目标性能的综合特性越好，最后得到最优解；6优化前后对比分析：将优化后的驾驶室刚度和模态性能与用户给定的标准进行对比分析是否达到要求；若未达到要求，重复步骤3至步骤5，直至挑选出最后结果。

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百度查询： 桂林电子科技大学 一种基于接头灵敏度分析的驾驶室刚度模态优化方法

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