摘要:为解决传统牵引车车架轻量化设计中设计周期长、设计难度较大和过分依赖工程师经验等问题，提出了一种智能轻量化设计方法.首先，通过试验设计 （Design of Experiments， DOE）联合仿真获取车架性能表格数据.其次，基于TabNet算法、贝叶斯优化算法和沙普利增量解释理论 （SHapley Additive exPlanation， SHAP）构建出BS-TabNet模型，用于学习车架性能表格数据，生成车架代理模型.最后，采用莱维飞行策略对麻雀搜索算法 （Sparrow Search Algorithm，SSA）进行改进，得到莱维麻雀搜索算法 （Levy Sparrow Search Algorithm， LSSA），用于求解车架轻量化任务，找到最优车架结构参数.相较于传统机器学习算法，BS-TabNet模型在准确性、稳定性和可解释性三个方面都有着更高的评价，其准确度达到了0.98左右，稳定性提高50%以上，而且具有更强的可解释能力，解决了深度学习在表格型数据上表现较差的问题.相较于传统群智能优化算法，LSSA算法能够寻找到更好的优化结果，在满足其他性能要求的同时，实现了车架质量减轻5.64%的轻量化效果.智能轻量化设计方法将人工智能与车架轻量化设计相结合，能够节省大量设计时间，提高设计效率.

摘要:研究了在满足频率、强度、刚度约束的前提下，通过尺寸优化实现中国大学生方程式大赛（FSC）赛车车架的轻量化设计.首先，根据FSC规则要求建立车架的有限元模型.其次，设置5种静态特性分析工况、5个重要部位的刚度分析工况与前六阶自由模态分析工况对车架结构进行性能分析，构建以质量响应最小为优化目标，以材料的许用应力、重要部位的许用刚度和发动机的激振频率为约束条件，以车架管厚为设计变量的尺寸优化模型.最后，通过序列线性规划对非线性优化模型进行近似求解，取得了良好的轻量化效果：FSC赛车车架降重5.34 kg，减重15.7 %.

摘要:运用ProCast软件对真空压铸铝合金副车架进行铸造工艺仿真,得到副车架的残余应力场. 通过中间文件把残余应力作为初始条件加载到副车架力学分析有限元模型上,利用HyperMesh、ABAQUS、Fe-Safe等软件对副车架进行疲劳寿命分析.结果显示残余应力使纵向工况、侧向工况、垂向工况中的疲劳寿命分别降低了48%、71.3%、32.5%. 对副车架进行台架试验,结果表明:考虑了残余应力的疲劳仿真结果更接近台架试验结果,并且该铝合金副车架的性能指标符合实际使用要求.因此考虑了残余应力的疲劳仿真对真空压铸铝合金副车架的生产更具指导意义.

摘要:根据六角弹簧管汽车碰撞吸能装置的结构与工作原理，采用SolidWorks，Hypermesh和LS-DYNA仿真软件，建立吸能装置的有限元分析模型应用所建立的有限元模型，分析了当配重块质量为1.5 t，时速为50 km/h，汽车正面碰撞时吸能装置的效能仿真结果表明，六角弹簧管汽车碰撞吸能装置具有很好的保护效果，汽车纵梁侵入量小（252.9 mm）、碰撞能量的吸收比高（52.09%）、汽车X方向加速度峰值低（58.8 g），验证了该吸能装置能有效地保护汽车和车内乘员的安全