【摘 要】
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在《中国制造2025》中关于汽车发展的整体规划中强调“轻量化仍然是重中之重”,乘用车座椅作为汽车内部第三大总成,其轻量化对整车的轻量化设计具有重要意义。针对乘用车座椅企业缺少座椅骨架轻量化设计方法与流程,本文基于汽车座椅设计阶段引入“CAE驱动设计”的正向设计思想,提出一种详细的乘用车座椅骨架轻量化优化方法和设计流程,并以某款乘用车座椅骨架为例,进行了多目标轻量化优化设计。首先,根据零件能量吸收与
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在《中国制造2025》中关于汽车发展的整体规划中强调“轻量化仍然是重中之重”,乘用车座椅作为汽车内部第三大总成,其轻量化对整车的轻量化设计具有重要意义。针对乘用车座椅企业缺少座椅骨架轻量化设计方法与流程,本文基于汽车座椅设计阶段引入“CAE驱动设计”的正向设计思想,提出一种详细的乘用车座椅骨架轻量化优化方法和设计流程,并以某款乘用车座椅骨架为例,进行了多目标轻量化优化设计。首先,根据零件能量吸收与质量比值方法,选择需要轻量化设计的零件,在考虑连续厚度变量和离散材料变量的基础上,通过不同的座椅安全性能试验对相应的设计零件进行优化。其次,以应变指数、关键测量点位移、材料成本、待优化零件的总质量为目标,采用灰色关联分析方法对轻量化设计零件的材料-厚度方案进行优化。然后,应用改进型变异系数法对优化目标的相应权重进行评价,得到材料-厚度的最佳折衷方案。同时,在乘用车座椅骨架的多目标优化中,通过对比灰色关联分析联合改进型变异系数法(GRA&OCV)、灰色关联分析联合变异系数法(GRA&CV)、逼近理想点排序法联合变异系数法(TOPSIS&CV)、逼近理想点排序法联合改进型变异系数法(TOPSIS&OCV)和原始设计,评估了GRA&OCV轻量化优化的优势和有效性。最后,乘用车座椅架的总材料成本和质量分别降低了17.00%和2.08 kg(12.46%),并保证了其振动性能和安全性能。因此,GRA&OCV可以有效地应用于乘用车座椅骨架的多目标轻量化优化。
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