Isight优化平台在轿车副车架设计中的应用

"基于Isight的轿车副车架优化设计(2016年)讨论了如何使用Isight软件对轿车副车架进行结构优化，以实现轻量化和提升乘坐舒适性。研究者通过建立副车架的有限元模型，进行静强度和模态分析，发现原设计的静强度安全裕度较大，而第一阶频率过低，影响了车辆的乘坐舒适性。他们采用Isight作为优化平台，设定了两个目标：质量最小化和第一阶频率最大化，并以1.2倍最大应力小于材料屈服极限σs作为约束条件。设计变量为副车架各零部件的厚度，利用响应面法进行优化。优化结果显示，优化后的副车架在满足强度需求的同时，质量减轻了12.1%，前六阶频率均得到提升，显著改善了乘坐舒适性。该研究对于汽车行业的轻量化设计具有重要的参考价值。" 这篇论文是自然科学领域的，涉及的内容主要包括： 1. **有限元分析**：研究者首先建立了副车架的有限元模型，通过这种数值模拟方法来评估结构的静强度和模态特性。这是现代工程设计中常用的一种计算工具，可以精确预测复杂结构的受力状态。 2. **Isight优化平台**：Isight是一款强大的多学科优化软件，能够集成各种分析工具，如FEA（有限元分析）和CFD（计算流体动力学），用于解决复杂的设计优化问题。在这个案例中，Isight被用来寻找最佳的副车架设计参数。 3. **响应面法**：这是一种统计学方法，用于近似复杂的多变量函数，帮助工程师在大量设计变量之间找到最优解。在这里，它用于副车架各部件厚度的优化。 4. **优化目标与约束**：研究者的目标是降低副车架的质量并提高其第一阶频率，同时确保最大应力不超过材料的屈服极限。这些目标和约束反映了设计的实用性和安全性。 5. **乘坐舒适性**：副车架的模态频率与其对振动的响应有关，频率过低可能导致共振，影响乘客的舒适感。通过优化设计，可以提升车辆的乘坐舒适性。 6. **轻量化设计**：考虑到环保和燃油经济性的需求，汽车的轻量化设计至关重要。副车架的优化设计不仅降低了质量，也保持了结构强度，实现了轻量化目标。 7. **结构参数的影响**：副车架各零部件的厚度调整直接影响到其力学性能和重量，这表明设计参数的微调对整体性能有显著影响。 8. **实际应用价值**：该研究的结果对汽车行业具有实际指导意义，为副车架和其他汽车结构的优化设计提供了有效的方法和技术支持。