基于頂壓及側碰簡化模型的轎車車身B柱結構優化設計

摘要：綜合考慮車頂強度和側面碰撞的安全性能,對某轎車的B柱結構進行優化設計。基于頂壓和側碰的簡化模型對B柱內板分成上下兩部分進行焊接,將其高強度鋼選型和厚度作為離散設計變量,同時對材料成本、車頂最大承載作用力、B柱侵入速度和侵入量進行約束,建立B柱結構優化的數學模型。采用移動最小二乘法構造近似模型,結合遺傳算法對B柱拼焊板結構進行優化設計。結果表明:在優化計算效率大大提高的同時,材料成本降低了8.0%,B柱結構總質量降低了19.3%,B柱侵入速度、侵入量分別減小了5.6%和3.5%,車頂承載能力提高了17.3%,有效提高了車頂強度和側面碰撞的安全性能。