[发明专利]一种基于RBF近似模型自卸车车厢综合轻量化设计方法

权利要求书

1.一种基于RBF近似模型自卸车车厢综合轻量化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：RBF近似模型的构建；

Step2：车厢多工况设计；

Step2.1：综合车厢满载工况和0°工况结果进行数据的导入，建立综合参数模型；

Step2.2：定义车厢优化的设计变量；

Step2.3：选取车厢的6个设计变量并规定其优化尺寸后，对车厢采用哈默斯利(Hammersley)进行260次迭代抽样；

Step2.4：灵敏度分析，分析抽取后车厢设计变量与响应值之间的关系，筛选出对响应值没有影响的设计变量；

Step3：车厢多目标优化设计；

Step3.1：多目标优化数学模型建立；

Step3.2：对RBF构件的车厢多工况近似模型进行多目标遗传算法优化设计，经过4000次迭代计算得到多组最优解；

Step3.3：筛选出最优解，并对最优解进行数据验证。

2.根据权利要求1所述的一种基于RBF近似模型自卸车车厢综合轻量化设计方法，其特征在于：所述Step1中RBF神经网络的输入信息层到输出信息层的关系为式(1)：

径向基响应函数的表达式如(2)、(3)所示：

式中：n是DOE抽取的样本点个数，γ为权系数，θ为基函数，χk为第K个样本点，σk为第k个样本点的基宽度参数，pj(x)是低阶多项式函数，cj是多项式未知系数；

响应面建立后，使用确定性系数R²来评估近似模型的拟合精度，R²的表达式如(4)：

RAAE为相对平均绝对误差，其定义为：

RMSE为均方根误差，其表达式为：

式中：为拟合函数计算得到的值，为输入值的平均值。

3.根据权利要求1所述的一种基于RBF近似模型自卸车车厢综合轻量化设计方法，其特征在于：所述Step2.1中满载工况受力，底板受到向下的均匀的正压力，其计算公式为：

式中：H为车厢前板高度；

其余板件受到一个变化的侧压力，其压力变为与货物高度与底板的距离h有关；

P(h)＝K_aρgh (8)

式中：Ka是主动土压力系数，h为货物与底板之间的高度；

所述的Step1.1中0°工况采用第四强度理论校核车厢强度：

σ_r＝[σ] (10)

所述式中：σ1，σ2，σ3分别为车厢构件危险点处的三个主应力，[σ]为许用应力。

4.根据权利要求1所述的一种基于RBF近似模型自卸车车厢综合轻量化设计方法，其特征在于：Step2.2中的设计变量为：主纵梁初始值31，取值范围20～40；边板初始值6，取值范围4～9；底板初始值5，取值范围3～8；前、后板初始值5，取值范围3～8；纵梁初始值4，取值范围3～8；横梁初始值3，取值范围2～5；单位为mm。