31363

بهينه‌سازي چند هدفه سازه‌ي بدنه يك خودرو برقي كلاس L6e با استفاده از روش MOPSO

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- گرايش مهندسي خودرو- سازه و بدنه

1401

1403/7/14

دكتر ابوالفضل خلخالي

استاد مشاور نداشتم

خودرو

با توجه به رقابت شديد در صنعت خودرو و اهميت كاهش وزن و افزايش عملكرد خودروها، اين پژوهش با هدف يافتن طرح بهينه‌ي سازه‌ي بدنه يك خودرو برقي انجام شده‌است تا به بهبود عملكرد و كاهش هزينه‌هاي توليد كمك كند. يكي از روش‌هاي مناسب براي بهينه‌سازي چند هدفه خودرو، استفاده از مدل‌هاي ساده‌سازي شده‌است. در اين پايان¬نامه، مطالعه بر روي سازه‌ي بدنه يك خودروي برقي كلاس L6e به نام EQ10 صورت گرفته‌است. ابتدا مدل ساده‌سازي شده سازه‌ي بدنه اين خودرو در نرم افزار آباكوس با بهره‌گيري از المان تير، مدلسازي شد. با كمك اين مدل ساده‌سازي شده مي‌توان، سازه را از نظر ابعاد تيرها پارامتريك كرد. پس از طراحي مدل ساده‌سازي شده، تست پيچش و خمش براي اين مدل انجام شد و نتايج آن با مدل اجزاي محدود كامل مقايسه گرديد. اين مقايسه نشان داد با درصد خطاي مناسبي نتايج سفتي پيچشي و خمشي با مدل اجزاي محدود كامل تطابق دارد. سپس با كمك اسكريپت نويسي در آباكوس عرض، ارتفاع و ضخامت سطح مقطع تير‌ها پارامتريك شدند. پارامتريك كردن تمامي ابعاد تير‌ها در بهينه‌سازي سازه‌ي بدنه باتوجه به تعداد تيرهاي به كار رفته در اين سازه بسيار موثر خواهد بود. سپس براي بهينه¬سازي چند هدفه از روش MOPSO استفاده گرديد. هدف از اين بهينه‌سازي بيشينه كردن سفتي‌هاي خمشي و پيچشي و همچنين كمينه كردن وزن سازه‌ي بدنه است. پس از كد نويسي الگوريتم MOPSO در متلب و اتصال آن به اسكريپت آباكوس، مجموعه جواب‌هاي بهينه‌اي تحت عنوان جبهه‌ي پارتو بدست‌آمد. هركدام از اين جواب‌هاي بهينه، نشان دهنده‌ي تركيب مناسب ابعاد تير‌ها است كه منجر به بهبود مقاومت سازه و كاهش وزن كلي آن مي‌شود. در نهايت با كمك روش TOPSIS اين مجموعه جواب‌ها الويت بندي شدند. اين روش مي‌تواند به عنوان راهكار مناسبي براي دستيابي به سازه با كارايي بالا و وزن كم مورد استفاده قرار گيرد.

1403/07/28

Multi-objective optimization of L6e electric vehicle class body structure using the MOPSO method

10/6/2025 12:00:00 AM

Given the intense competition in the automotive industry and the importance of reducing weight and increasing the performance of vehicles, this research aims to find the optimal design for the body structure of an electric vehicle to help improve performance and reduce production costs. One suitable method for multi-objective optimization of vehicles is the use of simplified models. In this thesis, a study was conducted on the body structure of an L6e electric vehicle named EQ10. Initially, a simplified model of the vehicle's body structure was modeled in Abaqus software using beam elements. With the help of this simplified model, the structure can be parameterized in terms of profile dimensions. After designing the simplified model, torsion and bending tests were performed on this model, and the results were compared with the full finite element model. This comparison showed that the results of torsional and bending stiffness match the full finite element model with a reasonable percentage of error. Then, with the help of scripting in Abaqus, the width, height, and thickness of the cross-section of the profiles were parameterized. Parameterizing all the dimensions of the profiles in the optimization of the body structure will be very effective considering the number of profiles used in this structure. Then, the MOPSO method was used for multi-objective optimization. The goal of this optimization is to maximize bending and torsional stiffness and minimize the weight of the body structure. After coding the MOPSO algorithm in MATLAB and connecting it to the Abaqus script, a set of optimal solutions were obtained as a Pareto front. Each of these optimal solutions represents a suitable combination of profile dimensions that leads to improved structural resistance and reduced overall weight. Finally, the TOPSIS method was used to prioritize these sets of solutions. This method can be used as a suitable solution for achieving a high-performance and lightweight structure.

سازه‌ي بدنه , كلاس L6e , مدل اجزاي محدود كامل , سفتي پيچشي , سفتي خمشي , الگوريتم بهينه‌سازي چند هدفه MOPSO , TOPSIS

body structure , L6e class , full finite element model , torsional stiffness , bending stiffness , multi-objective algorithm MOPSO , TOPSIS

Mina Maghsoudi nejad

Dr. Abolfazl Khalkhali