بهينه سازي مدل ساده سازي شده بدنه خودرو با استفاده از الگوريتم رقابت استعماري

كارشناسي ارشد

امروزه كاهش وزن خودروها به عنوان يك راهكار براي بهبود مصرف سوخت و كاهش آلايندگي¬ها مطرح مي¬باشد. مدل¬هاي ساده¬سازي شده ابزار مناسبي براي بهينه¬سازي سازه¬اي خودرو در مراحل اوليه طراحي مي¬باشند. در اين راستا براي "بهينه¬سازي" ابعاد سطح مقطع تيرهاي تشكيل دهنده سازه¬ي بدنه¬ي خودرو سواري به منظور كاهش وزن خودرو و همچنين افزايش سفتي استاتيكي شامل سفتي خمشي و پيچشي پرداخته مي¬شود. در اين پايانامه يك مدل ساده¬سازي شده از بدنه¬ يك خودرو سواري سدان ارائه مي¬شود كه در آن، اعضاي تيرمانند با المان¬هاي تير يك بعدي جايگزين قسمت¬هايي از سازه¬ي بدنه خودرو شده است، به منظور اعتبارسنجي دقت استاتيكي مدل ساده¬سازي شده، سفتي پيچشي و خمشي براي مدل اجزاي محدود كامل خودرو و مدل ساده¬سازي شده، محاسبه مي¬شوند. نتايج نشان دهنده¬ي دقت بالاي مدل ساده¬سازي شده در پيش¬بيني سفتي پيچشي و خمشي بدنه خودرو مي¬باشد. در اين تحليل ابعاد مقطع و ضخامت تيرهاي تشكيل دهنده A_pillar, Roof rail, B_pillar و چند تير ديگر و همچنين تيرهاي سقف خودرو به عنوان متغيرهاي طراحي، هم چنين سفتي پيچشي، سفتي خمشي و وزن به صورت همزمان به عنوان توابع هدف در نظر گرفته مي¬شوند. براي انجام بهينه¬سازي ابتدا مدل پارامتري سازه¬ي بدنه خودرو سواري به كمك نرم افزارهاي پايتون و آباكوس ايجاد مي¬شود. پس از ايجاد مدل پارامتري، سطح مقطع تيرهاي طولي و عرضي سازه¬ي بدنه خودرو سواري به كمك الگوريتم رقابت استعماري تحليل و بهينه¬سازي مي¬شود. لازم به ذكر است در اين بهينه¬سازي پارامترهاي طراحي شامل ضخامت¬هاي سطح مقطع(شامل چهار ضخامت متفاوت)، ارتفاع تير و عرض آن مي¬باشد. پس از اتمام فرآيند بهينه¬سازي، بدنه با سطح مقطع بهينه توسط نرم افزار آباكوس مورد تحليل قرار گرفته و عملكرد آن بررسي مي¬شود. نتايج به دست آمده نشان مي¬دهند كه بدنه بهينه شده نسبت به بدنه اوليه سبك¬تر مي¬باشد و در عين حال داراي عملكرد مطلوب نيز مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: خودروي سواري، سازه¬ي بدنه خودرو، الگوريتم رقابت استعماري، روش المان محدود و مدل ساده¬سازي شده، سفتي پيچشي، سفتي خمشي، بهينه¬سازي

192932

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه ي بدنه

دكتر ابوالفضل خلخالي