[发明专利]基于两种不确定的轿车车身结构稳健设计方法

摘要

一种汽车制造技术领域的基于车身设计变量的参数不确定以各车身性能响应Kriging模型的近似模型不确定状态的轿车车身结构稳健设计方法，针对目前仅考虑参数不确定的车身稳健设计方法得到的稳健解容易产生很大预测误差，甚至发生约束失效的缺陷，能够降低车身参数不确定以及近似模型不确定对车身结构性能的影响，提高车身结构设计方案目标性能的准确性和约束性能的有效性。

主权项

一种基于两种不确定的轿车车身结构稳健设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、确定车身稳健设计问题的性能指标以及设计变量，具体为：根据车身稳健设计的要求，选择车身关键性能指标作为稳健设计问题的目标响应和约束响应；筛选对各性能指标影响较大的车身结构参数作为稳健设计问题的设计变量，并确定各设计变量的优化区间；步骤二、根据设计变量的状态进行试验设计，并通过有限元仿真模型对各车身试验设计样本的真实响应状态进行仿真计算，具体为：根据步骤一中确定的设计变量个数以及各设计变量的优化区间状态，采用多学科多目标优化软件iSIGHT进行试验设计，生成试验设计样本矩阵，作为近似建模的训练样本，即在进行试验设计过程时，在iSIGHT中选择试验设计方法，然后输入设计变量的个数、各设计变量的设计区间以及样本规模，从而得到一组试验设计样本点；在确定了试验设计样本之后，采用有限元仿真模型对各样本进行仿真计算，获得各训练样本的真实性能响应状态；步骤三、建立各车身性能响应的Kriging近似模型，具体为：根据步骤二中建立的试验设计矩阵，采用Kriging近似建模技术对所有试验设计样本进行插值、拟合，通过优化算法确定Kriging模型的待定参数，并在建立各车身性能指标的Kriging近似模型之后，通过Kriging模型预测方差指标来进一步评估各车身响应Kriging模型的近似模型不确定状态；步骤四、构建两种不确定条件下的车身稳健设计数学模型，具体为：根据车身设计变量的参数不确定以各车身性能响应Kriging模型的近似模型不确定状态，评估车身响应在两种不确定综合作用下的统计均值和统计方差状态；步骤五、采用优化算法进行稳健设计问题的优化求解，并进行车身稳健方法的有效性验证，具体为：在步骤四建立的车身稳健设计数学模型基础上，采用Matlab工具箱中的全局优化算法进行优化求解，确定车身稳健设计方案。