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16.11.2018 | Industrial Application

Multi-objective reliability-based design optimization for the VRB-VCS FLB under front-impact collision

Zeitschrift:
Structural and Multidisciplinary Optimization
Autoren:
Libin Duan, Haobin Jiang, Aiguo Cheng, Hongtao Xue, Guoqing Geng
Wichtige Hinweise
Responsible Editor: Qing Li

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The front longitudinal beam (FLB) is the most important energy-absorbing and crashing-force-transmitting structure of a vehicle in a front crash. Its structure directly determines the safety performance of a car in front collisions and the effectiveness of passenger protection. In this study, a new structure, variable-rolled-blank and variable-cross-sectional-shape FLB (VRB-VCS FLB), is developed. It possesses both the continuous variation of thickness and variable cross-section shape in space. To make the VRB-VCS FLB structure more lightweight and crashworthy under reliability constraints, multi-objective reliability-based design optimization (RBDO) is performed in this paper. The multimodal radial-based importance sampling (MRBIS) method is integrated into the multi-objective RBDO to solve the system reliability for multiply-constrained problems, while the non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) is used for solving deterministic optimization. The numerical results show that the crashworthiness performance and reliability of the VRB-VCS FLB is significantly improved when compared with uniform-thickness FLB.

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