汽车仪表板总成是汽车内饰中最为重要的组件之一,同时它的结构和制造工艺也是最为复杂的组件之一。汽车仪表板在设计过程中不仅要注重它的美观性,还需要考虑其功能性、舒适性及安全性。汽车仪表板总成的刚度和模态性能关乎乘员的舒适性,仪表板总成的头部碰撞性能关乎乘员的安全性。本文以某国产MPV车型的仪表板总成为研究对象,建立了仪表板总成的有限元分析模型,并对其进行了刚度模态分析和头部碰撞分析。然后应用多学科优化方法对仪表板总成的主要零部件的厚度参数进行优化,在不增加仪表板总成质量并满足仪表板头部碰撞性能的前提下提升仪表板总成的刚度模态性能。本文主要研究内容如下:1利用美国Altair公司的hyperworks软件建立了仪表板总成的有限元分析模型,并利用optistruct求解器进行模态分析以及刚度分析。将仪表板总成的一阶模态频率与仪表板总成振动试验结果进行比较,以验证该模型的准确性。2基于optistruct求解器对仪表板总成各个部件厚度参数进行灵敏度分析,以选取合适的优化设计变量。3基于isight多学科优化设计软件采用最优拉丁方试验设计方法对优化设计变量进行试验设计并进行有限元分析,然后用不同的方法分别建立仪表板总成各个性能的近似模型并对各个近似模型进行精度分析,最终选取各个性能的精度最高的近似模型替代有限元分析模型。4基于以上建立的近似模型,采用非线性二次规划法(NLPQL)对仪表板总成的主要部件的厚度参数进行多目标优化并对优化结果重新进行有限元分析,以验证优化结果的可靠性。5基于以上优化结果,参考GB-11552相关头部碰撞法规建立仪表板头部碰撞有限元分析模型,然后利用ls-dyna求解器进行求解,以验证优化后的仪表板总成是否能够满足仪表板头部碰撞法规。