钢铝混合汽车前纵梁的耐撞性优化方法比较

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (7): 90-94.

钢铝混合汽车前纵梁的耐撞性优化方法比较

陈吉清黄信宏周云郊兰凤崇

华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2011-12-30 修回日期:2012-05-18 出版日期:2012-07-25 发布日期:2012-06-01
通信作者: 陈吉清(1966-) ，女，教授，博士生导师，主要从事车身结构与安全研究． E-mail:chjq@ scut. edu.cn
作者简介:陈吉清(1966-) ，女，教授，博士生导师，主要从事车身结构与安全研究．
基金资助:
国家科技支撑计划项目( 2011BAG03B02) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2009ZZ0002)

Comparison of Crashworthiness Optimization Methods of Steel-Aluminum Hybrid Automotive Front Rail

Chen Ji-qing Huang Xin-hong Zhou Yun-jiao Lan Feng-chong

School of Mechanical and Automotive Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2011-12-30 Revised:2012-05-18 Online:2012-07-25 Published:2012-06-01
Contact: 陈吉清(1966-) ，女，教授，博士生导师，主要从事车身结构与安全研究． E-mail:chjq@ scut. edu.cn
About author:陈吉清(1966-) ，女，教授，博士生导师，主要从事车身结构与安全研究．
Supported by:
国家科技支撑计划项目( 2011BAG03B02) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2009ZZ0002)

摘要/Abstract

摘要： 为了解决汽车前纵梁碰撞时峰值碰撞力和吸能量之间的矛盾，通过对前纵梁前端使用铝合金、后端使用高强度钢板，提出了一种钢铝混合前纵梁结构．以纵梁两端所用材料类型及厚度为组合变量，建立了该结构轻量化和耐撞性多目标优化问题的数学模型，并对多项式、Kriging 和径向基函数( RBF) 3 种常用近似模型解决该特定问题的适用性进行了研究．结果表明，RBF 更适合作为近似模型解决材料类型和板厚的组合优化问题，且优化后的前纵梁结构能在改善耐撞性的同时，显著提高轻量化水平．

关键词: 汽车前纵梁, 钢铝混合梁, 耐撞性, 近似模型, 多目标优化

Abstract:

In order to solve the conflict between the peak collision force and the total absorbed energy of vehicle’s front rail during collision,a new type of steel-aluminum hybrid structure is presented,in which aluminum alloy and advanced high-strength steel ( AHSS) are respectively used for the front and the back parts. Then,by taking the material type and the sheet thickness as the variables,a mathematical model for the multi-objective optimization in
terms of lightweight and crashworthiness is established,and the feasibility and applicability of such three approximate methods as the polynomial,the Kriging and the radial basis function ( RBF) in solving the combinational optimization problem are investigated. The results show that RBF is more suitable for the combinational optimization concerning material type and sheet thickness,and that the use of steel-aluminum hybrid materials remarkably improves the crashworthiness and lightweight of front rails.

Key words: automotive front rail, steel-aluminum hybrid rail, crashworthiness, approximate model, multi-objective optimization

陈吉清黄信宏周云郊兰凤崇. 钢铝混合汽车前纵梁的耐撞性优化方法比较[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(7): 90-94.

Chen Ji-qing Huang Xin-hong Zhou Yun-jiao Lan Feng-chong. Comparison of Crashworthiness Optimization Methods of Steel-Aluminum Hybrid Automotive Front Rail[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(7): 90-94.

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