Večkriterialno optimiranje avtomobilske konstrukcije z uporabo metode končnih elementov

Povzetek

Pri razvoju motornih vozil poskusamo z uporabo računalnisko podprtih numeričnih metod ze v zgodnji razvojni fazi, pred izdelavo prvega prototipa, zagotoviti zelene ciljne vrednosti dobe trajanja vozila, obnašanja vozila med trkom, zagotovitev udobja potnikov med voznjo itn. Te ciljne vrednosti pa so odvisne od mnogih vplivnih parametrov. Napetost, ki se pojavi na analiziranem delu, je le ena od ciljnih vrednosti, ki jih je treba upoštevati pri razvoju. Zaradi zapletenosti danasnjih numeričnih modelov se vse pogosteje uporabljajo samodejni postopki optimiranja konstrukcij vozil. Z uporabo parametričnih modelov MKE je mogoče ne samo ugotoviti, ampak tudi optimirati vplivne parametre, kakor so recimo debelina sten in konstrukcije površine avtomobilskega dna. V prispevku je prikazan postopek večkriterialnega optimiranja avtomobilskih sestavov, ki temelji na sistematični kombinaciji tržnih in netržnih računalniških programov za izvedbo inženirskih analiz avtomobilskih konstrukcij po metodi končnih elementov (MKE). Ti programi so povezani z namenskimi vmesniki, ki omogočajo samodejno povezavo med njimi. Samo optimiranje temelji na genetskih ali gradientnih algoritmih. Odprtost razvitega sistema omogoča ugotavljanje in optimizacijo parametrov, ki vplivajo na ciljne vrednosti in izhajajo iz navidezno ustaljenih in dinamičnih analiz MKE, analiz trkov itn. Prikazan je tudi postopek redukcije več, med seboj praktično neodvisnih ciljnih vrednosti, na enotno ciljno vrednost, ki je nato optimirana. Praktični zgled ponazarja uporabnost razvitega postopka.

Ključne besede

večkriterialno optimiranje;metode končnih elementov;topologija;genetski algoritmi;gradientni algoritmi;

Podatki

Jezik:	Slovenski jezik
Leto izida:	2007
Tipologija:	1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:	UM FS - Fakulteta za strojništvo
Založnik:	Association of Mechanical Engineers and Technicians of Slovenia et al.
UDK:	629.3.018
COBISS:	10331419
ISSN:	0039-2480
Matična publikacija:	Strojniški vestnik
Št. ogledov:	1094
Št. prenosov:	46
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Angleški jezik
Sekundarni naslov:	Multicriterial optimization of a car structure using a finite-element method
Sekundarni povzetek:	Motor-vehicle development tends to be supported by the use of computer-aided numerical methods in the early development phase. Prior to manufacturing the first prototype it is required to ensure the requested vehicle-life expectancy, the vehicle's behaviour in a collision, passenger comfort while driving, etc. The listed target values depend on many other influential parameters. The stresses occurring on the analyzed part are only one of the target values that need to be considered in the development stage. Automated processes for the optimization of the vehicle construction are often applied due to the complexity of modern numerical models. Today, the use of parametric FEM models makes it possible to identify and optimize the main parameters, such as the wall thickness of the construction and the topological changes of the surface. This paper explains the procedure for a multicriterial optimization of a car's structure, based on a systematic combination of commercial and non-commercial computer programs performing engineering analyses of car constructions with the FEM. The computer programs are upgraded with specially designed interfaces that enable automated communication. The optimization itself is based on genetic and gradient algorithms. The openness of the system enables the identification and optimization of parameters, which influence the target values and stem from different static FEM analyses, dynamic FEM analyses, collision analyses, etc. The reduction procedure for more independent target values to a single target value that is later optimized is also explained. The example illustrates the applicability of the developed procedure.
Sekundarne ključne besede:	multicriterial optimization;finite element methods;topology;genetic algorithms;gradient algorithms;
URN:	URN:NBN:SI
Vrsta dela (COBISS):	Delo ni kategorizirano
Strani:	str. 657-666
Letnik:	ǂLetn. ǂ53
Zvezek:	ǂšt. ǂ10
Čas izdaje:	2007
ID:	1737869