Optimización ligera multiobjetivo de componentes de suspensión parametrizados basada en el algoritmo NSGA-II acoplado con un modelo sustituto
Autores: Jiang, Rongchao; Jin, Zhenchao; Liu, Dawei; Wang, Dengfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Optimización ligera multiobjetivo de componentes de suspensión parametrizados basada en el algoritmo NSGA-II acoplado con un modelo sustituto
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Reducción
Aligeramiento
Componentes de suspensión
Brazo de control
Viga de torsión
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Para reducir el efecto negativo del aligeramiento de los componentes de suspensión en el rendimiento dinámico del vehículo, se tomaron como objetos de estudio el brazo de control y la viga de torsión, ampliamente utilizados en las suspensiones delantera y trasera, para investigar el método de diseño ligero de los componentes de suspensión. Se empleó tecnología de deformación de malla para definir las variables de diseño. Mientras tanto, se construyó un modelo de vehículo de acoplamiento rígido-flexible con brazo de control y viga de torsión flexibles para simulaciones dinámicas del vehículo. El peso total del brazo de control y la viga de torsión se tomó como objetivo de optimización, así como los índices de comodidad de marcha y estabilidad de manejo. Además, la vida útil, la rigidez y la frecuencia modal del brazo de control y la viga de torsión se tomaron como restricciones. Luego, se adoptaron el modelo de Kriging y NSGA-II para realizar la optimización multiobjetivo del brazo de control y la viga de torsión para determinar el esquema de aligeramiento. Al comparar el diseño optimizado y el original, se indica que el peso del brazo de control y la viga de torsión optimizados se reducen en 0.505 kg y 1.189 kg, respectivamente, mientras que el rendimiento estructural y el rendimiento del vehículo satisfacen el requisito de diseño. El método de optimización multiobjetivo propuesto logra una notable reducción de masa y demuestra ser factible y efectivo para el diseño ligero de componentes de suspensión.
Descripción
Para reducir el efecto negativo del aligeramiento de los componentes de suspensión en el rendimiento dinámico del vehículo, se tomaron como objetos de estudio el brazo de control y la viga de torsión, ampliamente utilizados en las suspensiones delantera y trasera, para investigar el método de diseño ligero de los componentes de suspensión. Se empleó tecnología de deformación de malla para definir las variables de diseño. Mientras tanto, se construyó un modelo de vehículo de acoplamiento rígido-flexible con brazo de control y viga de torsión flexibles para simulaciones dinámicas del vehículo. El peso total del brazo de control y la viga de torsión se tomó como objetivo de optimización, así como los índices de comodidad de marcha y estabilidad de manejo. Además, la vida útil, la rigidez y la frecuencia modal del brazo de control y la viga de torsión se tomaron como restricciones. Luego, se adoptaron el modelo de Kriging y NSGA-II para realizar la optimización multiobjetivo del brazo de control y la viga de torsión para determinar el esquema de aligeramiento. Al comparar el diseño optimizado y el original, se indica que el peso del brazo de control y la viga de torsión optimizados se reducen en 0.505 kg y 1.189 kg, respectivamente, mientras que el rendimiento estructural y el rendimiento del vehículo satisfacen el requisito de diseño. El método de optimización multiobjetivo propuesto logra una notable reducción de masa y demuestra ser factible y efectivo para el diseño ligero de componentes de suspensión.