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Multidisciplinary Design Optimization with a New Effective Method

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2010年第4期23卷 505-510页

作者： chen xiaokai li bangguo lin yi National Engineering Laboratory of Electric Vehicle Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China

Collaborative optimization （CO） is one of the most widely used methods in multidisciplinary design optimization （MDO）, which is an effective methodology to solve modem complex engineering problems. CO consists of two-level optimization problems which are system optimization problem and subspace optimization problem. The architecture of CO can reserve the autonomy of individual disciplines in maximum, while providing a mechanism for coordinating design problem. However, CO has low computation efficiency and is easy to diverge. For the purpose of solving these problems, the former improved methods were studied. The relaxation factors were used to change the system consistency constraints to inequality constraints, or the response surface estimation was used to surrogate the system consistency constraints. However, these methods didn＇t avoid the computational difficulties very well, furthermore, some new problems arose. The concept of optimum constraint sensitivity was proposed, and the quadratic constraints in system level were reformed. Hence, a new collaborative optimization was developed, which is called system level dynamic constraint collaborative optimization （DCCO）. The novel method is able to increase the exchange of information between system level and disciplinary level. The optimization results of each disciplinary optimization can be feedback to system level with the optimum constraint sensitivity. On the basis of the information, the new system level linear dynamic constraints can be constructed; it is better to reflect the effect of disciplinary level optimizations. The system level optimizer can clearly capture the boundary where disciplinary objective functions become zero, and considerably enhance the convergence. Two standard MDO examples were conducted to verify the feasibility and effectiveness of DCCO. The results show that DCCO can save the solving time, and is much better in terms of convergence and robustness, hence, the new method is more effi

关键词： multidisciplinary design optimization (MDO) collaborative optimization (CO) dynamic constraint

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基于代理模型的薄壁钣件抗撞性优化设计

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汽车工程 2009年第11期31卷 1034-1036,1028页

作者：李邦国陈潇凯林逸北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081

为研究薄壁吸能钣件的抗撞性,基于动力显式有限元法和全因子试验设计,结合响应面方法建立了薄壁钣件的代理模型。以结构的比吸能为优化目标,采用序列二次规划算法对结构参数进行优化,找到吸能钣件的比吸能随钣件长度和厚度而变化的规律... 详细信息

为研究薄壁吸能钣件的抗撞性,基于动力显式有限元法和全因子试验设计,结合响应面方法建立了薄壁钣件的代理模型。以结构的比吸能为优化目标,采用序列二次规划算法对结构参数进行优化,找到吸能钣件的比吸能随钣件长度和厚度而变化的规律,得到了该薄壁钣件的最优设计参数。

关键词：抗撞性响应面法显式有限元法

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高速冲击下一种新型吸能部件的特性研究

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公路交通科技 2009年第12期26卷 126-130页

作者：李邦国陈潇凯林逸中国铁道科学研究院机车车辆研究所北京100081 北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081

为了研究一种新的多边形截面吸能部件的工程应用性,采用显式动力有限元方法模拟薄壁结构在轴向冲击下的屈曲,分别建立了圆形截面吸能部件、矩形截面吸能部件和新型吸能部件的有限元碰撞模型并在当前高速碰撞有限元分析中考虑材料的应变... 详细信息

为了研究一种新的多边形截面吸能部件的工程应用性,采用显式动力有限元方法模拟薄壁结构在轴向冲击下的屈曲,分别建立了圆形截面吸能部件、矩形截面吸能部件和新型吸能部件的有限元碰撞模型并在当前高速碰撞有限元分析中考虑材料的应变率效应。通过数值计算观察3种类型部件的变形模式和压皱力。数值计算的结果表明在重量相同、厚度相同以及长度相同的情况下,新型吸能部件与矩形截面吸能部件和圆形截面吸能部件相比在变形过程中吸收冲击能量的能力提高。

关键词：汽车工程多边形截面吸能部件显式动力有限元法吸能部件变形模式

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