基于Kriging近似模型的车用散热器支撑骨架结构分析与优化

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.011

中国塑料 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (8): 67-70.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.011

基于Kriging近似模型的车用散热器支撑骨架结构分析与优化

程新龙¹, 高琳², 李军民³^,⁴, 梅烨³()

^1.安阳职业技术学院，河南安阳 455000
^2.安阳市中等职业技术学校，河南安阳 455000
^3.江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江 212013
^4.安阳工学院，河南安阳 455000

收稿日期:2020-02-18 出版日期:2020-08-26 发布日期:2020-08-26

Structural Analysis and Optimization of Vehicle Radiator Support Frame Based on Kriging Model

Xinlong CHENG¹, Lin GAO², Junmin LI³^,⁴, Ye MEI³()

^1.Anyang Vocational and Technical College, Anyang 455000, China
^2.Anyang Secondary Vocational and Technical School, Anyang 455000, China
^3.School of Automobile and Traffic Engineering, Jiangsu University, Jiangsu 212013, China
^4.Anyang Institute of Technology, Anyang 455000，China

Received:2020-02-18 Online:2020-08-26 Published:2020-08-26
Contact: Ye MEI E-mail:cxl_2168@163.com

摘要/Abstract

摘要：

以某公司生产的BA01型车用散热器支撑骨架为例，结合刚、强度落球试验来分析不同配比玻璃纤维增强聚丙烯复合材料对其结构强度、刚度的影响，并通过Isight软件构建Kriging近似模型对BA01型车用散热器支撑骨架进行结构分析与多目标优化。结果表明,当玻璃纤维含量为42%（质量分数，下同）时，玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的综合力学性能最适用于作为BA01型车用散热器支撑骨架的制造材料；骨架的主梁厚度、翼板厚度对其疲劳寿命性能影响程度最大，且具有正效应；通过Kriging模型优化了主梁厚度、翼板厚度等结构参数值，实现骨架疲劳寿命增强和质量降低的多目标优化设计。

关键词: 聚丙烯, 玻璃纤维, 车用散热器支撑骨架, 多目标优化

Abstract:

Taking a BA01-type vehicle radiator support frame as an example, the effect of the polypropylene/glass fiber proportion in the composites was analyzed by a combination of computer software simulation and the relevant tests. The structural analysis and multi-objective optimization were also performed by constructing a Kriging model through the iSIGHT software. The results indicated that the comprehensive mechanical properties of polypropylene/glass fiber composites were most suitable for the production of vehicle radiator support frame at the glass fiber content of 42 wt%. The main beam and wing plate thicknesses exhibited the greatest influence on the fatigue life of vehicle radiator support frame. The structural parameters including the main beam and wing plate thicknesses were optimized by the Kriging model, and the multipurpose optimization design was realized for the enhancement of fatigue life and the weight reduction of this vehicle radiator support frame.

Key words: polypropylene, glass fiber, vehicle radiator support frame, multiobjective optimization

中图分类号:

TQ320.7

程新龙, 高琳, 李军民, 梅烨. 基于Kriging近似模型的车用散热器支撑骨架结构分析与优化[J]. 中国塑料, 2020, 34(8): 67-70.

Xinlong CHENG, Lin GAO, Junmin LI, Ye MEI. Structural Analysis and Optimization of Vehicle Radiator Support Frame Based on Kriging Model[J]. China Plastics, 2020, 34(8): 67-70.

图/表 7

参考文献 11

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编号	A/cm	B/cm	C/cm	D/cm	E/（°）
1	7.200	4.500	1.350	118.998	1.836
2	7.345	4.459	1.541	121.000	1.873
3	7.491	4.705	1.650	101.002	1.982
4	7.636	4.868	1.514	106.997	2.200
5	7.782	4.132	1.595	111.001	1.909
6	7.927	4.295	1.377	108.999	2.127
7	8.073	4.623	1.459	113.003	2.164
8	8.218	4.214	1.405	115.005	1.800
9	8.364	4.950	1.623	103.004	2.091
10	8.509	4.377	1.568	104.995	1.945
11	8.654	4.862	1.432	116.996	2.055
12	8.800	4.541	1.486	99.000	2.018

编号	A/cm	B/cm	C/cm	D/cm	E/（°）
1	7.200	4.500	1.350	118.998	1.836
2	7.345	4.459	1.541	121.000	1.873
3	7.491	4.705	1.650	101.002	1.982
4	7.636	4.868	1.514	106.997	2.200
5	7.782	4.132	1.595	111.001	1.909
6	7.927	4.295	1.377	108.999	2.127
7	8.073	4.623	1.459	113.003	2.164
8	8.218	4.214	1.405	115.005	1.800
9	8.364	4.950	1.623	103.004	2.091
10	8.509	4.377	1.568	104.995	1.945
11	8.654	4.862	1.432	116.996	2.055
12	8.800	4.541	1.486	99.000	2.018

参数名称	优化前值	优化后值	变化幅度/%
A/cm	8	8.63	7.80
B/cm	4.5	5.02	11.50
C/cm	1.5	1.96	30.70

参数名称	优化前值	优化后值	变化幅度/%
A/cm	8	8.63	7.80
B/cm	4.5	5.02	11.50
C/cm	1.5	1.96	30.70

项目	优化前值	优化后值	变化幅度/%
骨架的质量/kg	5.64	4.93	-12.50
骨架的疲劳寿命值	6.13×10⁸	7.24 ×10⁸	18.10

基于Kriging近似模型的车用散热器支撑骨架结构分析与优化

Structural Analysis and Optimization of Vehicle Radiator Support Frame Based on Kriging Model

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