[发明专利]一种仪表板横梁轻量化的优化方法

权利要求书

1.一种仪表板横梁轻量化的优化方法，其特征在于，所述方法具体如下：

S1、基于目标函数和约束条件构建适应度函数，以仪表板横梁质量最小的为目标函数，以仪表板横梁模态分析和刚度分析为约束条件；

S2、对仪表板横梁各零件的厚度进行基因编码，确定个体基因和仪表板横梁各零部件厚度的映射关系；

S3、通过遗传算法获取适应度值最优的个体基因，即仪表板横梁各零部件厚度的最优值。

2.如权利要求1所述仪表板横梁轻量化的优化方法，其特征在于，目标函数表示为：

其中，M为仪表板横梁的总质量，a_i为零件i的材料密度，S_i为零件i的截面面积，t_i为零件i的厚度值。

3.如权利要求1所述仪表板横梁轻量化的优化方法，其特征在于，约束条件表示为：

s.t.ξ_m＜＜ξ

δ＜δ_m

d＜d_m

t_min＜t_i＜t_max

其中，ξ为一阶固有频率，ξ_m为车辆固有频率，d为负载条件下最大应变，d_m为材料许用应变，δ为负载条件下最大应力，δ_m为材料许用应力，t_min、t_max分别为厚度最大值及厚最小值。

4.如权利要求1所述仪表板横梁轻量化的优化方法，其特征在于，适应度函数为：

其中，C₁、C₂、C₃、C₄为权重因子，且M为仪表板横梁总质量，M_m为优化前仪表板横梁总质量，ξ为一阶固有频率，ξ_m为车辆固有频率，d为负载条件下最大应变，d_m为材料许用应变，δ为负载条件下最大应力，δ_m为材料许用应力。

5.如权利要求1所述仪表板横梁轻量化的优化方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括如下步骤：

S31、设置种群规模在，在各零部件的厚度尺寸约束条件下随机生成初始种群；

S32、计算个体适应度值；

S33、检测优化次数是否达到次数阈值，若检测结果为是，则输出适应度值最优个体，若检测结果为否，则执行步骤S34；

S34、对种群依次进行个体选择操作，对选择的个体进行交叉操作及变异操作，直至种群数量达到种群的设定规模，形成下一代种群个体，返回步骤S32。

6.如权利要求5所述仪表板横梁轻量化的优化方法，其特征在于，采用锦标赛方法进行步骤S34中的个体选择。

7.如权利要求5所述仪表板横梁轻量化的优化方法，其特征在于，变异操作选用非均匀变异方法。