随着经济发展,机动车保有量不断增加,汽车给人们带来便利的同时,也引发了一系列社会问题,如环境污染、能源危机。为了响应国家节能减排的战略实施,对汽车进行轻量化研究,可以减少油耗,达到环保的目的。车身作为汽车的主要总成之一,具有很大的轻量化优化空间。论文是以某款电动汽车白车身为研究对象,基于有限元理论和多目标优化方法,运用计算机仿真技术开展轻量化研究,主要内容如下:在Hypermesh中建立白车身有限元模型,分析白车身的模态频率、振型和刚度,得到相应的一阶扭转频率、一阶弯曲频率、扭转刚度和弯曲刚度。与国内外同型号车型作对比,车身的低阶模态频率满足要求,不会引起共振;刚度也满足设计要求,具有一定的抗扭转和抗弯曲变形的能力。对白车身中质量较大的38组部件进行灵敏度分析,引入相对灵敏度的概念,分析了车身结构的一阶扭转、一阶弯曲、扭转刚度和弯曲刚度对于板件厚度的相对灵敏度值,综合选出其中21组相对灵敏度绝对值较小的部件,将其厚度作为优化设计变量。以车身轻量化系数理论为基础,构造多目标优化数学模型,对模态和刚度的源文件进行参数化并导入Hyperstudy中,应用改进的可扩展晶格序列法进行采样,基于样本点构建最小二乘法、移动最小二乘法、超级克里金和径向基函数近似模型。比较各个近似模型的精度,保留精度较高的移动最小二乘法、超级克里金和径向基函数3组近似模型,与全局响应面法和多目标遗传算法进行交叉组合,得到6组优化方案,分别对白车身进行优化计算。对比得到最佳的近似模型与优化算法的组合,结果表明,移动最小二乘法和多目标遗传算法的组合方案开展的轻量化效果最好。优化后的结果表明,白车身质量由129kg下降至124.4kg,减重了4.6kg,车身轻量化系数由3.81降至3.73,同时车身的模态频率和刚度性能仍满足设计要求,证明了该优化方案的可行性,具有一定的工程参考价值。图[44]表[19]参[83]