基于双目标优化的某转向系统轻量化设计

戚振杰 ，崔世海，胡海欧，霍俊焱，张 宁

(1. 天津科技大学机械工程学院，天津 300222；2. 中国汽车技术研究中心，天津 300300)

转向系统性能直接影响到汽车行驶平顺性和操纵稳定性；同时，行驶中驾驶员对方向盘的振动最为敏感，因此其对汽车的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能影响也很大.汽车在行驶的过程中经常会在不平路面、不断变化的运动方向和车速以及不平衡的传动系统等激振的共同作用下，整车及车辆局部以及一些子系统会产生强烈振动.当上述激振频率和转向系统本身的固有频率接近时，共振现象就会发生.利用有限元方法分析转向系统的模态，基于优化方法使之避开共振频率，在改善模态的同时减轻其质量对纯电动汽车的转向系统设计开发具有重要意义.

李朔[1]围绕仪表盘横梁总成及方向盘管柱安装点研究了影响某车型转向系统模态的因素，最终解决了转向系统抖动的问题；汪东斌等[2]以改进的可行方向法对汽车转向系统一阶固有频率进行优化设计，在不增加转向系统质量的前提下，实现了转向系统一阶固有频率的提升；弓剑等[3]通过引入模态应变能分析法缩减白车身模态灵敏度分析样本，在实现了白车身模态优化目标的同时还尽量减少了增重；刘显春[4]利用 RBF神经网络近似模型采用遗传算法，在满足模态和刚度的性能要求下实现了减重的目标；俞云云等[5]利用拉丁超立方抽样，构建了Kriging代理模型，以桥壳……