采用聚乳酸复合材料的汽车零件多材料优化设计

作者：马芳武; 韩露; 周阳; 王世英; 蒲永锋^*

来源：吉林大学学报（工学版）, 2019, 49(05): 1385-1391.

DOI：10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180797

• 车辆工程
• 聚乳酸复合材料
• 多材料设计
• 多岛遗传算法
• 遗传算法-响应面模型

以玄武岩纤维为增强材料,增强聚乳酸拉伸力学性能使其满足汽车非金属产品的力学性能要求,同时利用多材料方法设计产品,实现轻量化。首先研究了玄武岩纤维含量与其复合材料的关系,通过多材料设计方法并以零件的实际工况为设计条件对产品进行再设计。利用多岛遗传算法(MIGA)与遗传算法-响应面(GA-RSM)模型结合的优化方法寻求最优材料参数组合。结果表明:玄武岩纤维可提高聚乳酸的力学性能,GA-RSM模型在预测值时有较高的精确性,通过以上设计方法,使零件质量降低了9%。以上结果证明了聚乳酸复合材料可作为石油基材料的替代品应用到汽车产品研发中;多材料设计结合MIGA的方法可实现汽车产品轻量化。

• 单位
  中国第一汽车集团有限公司; 吉林大学; 汽车仿真与控制国家重点实验室