Suche nach alternativen Gesamtfahrzeugkonzepten mittels lokaler und globaler Optimierungsstrategien

In der Phase der Fahrzeugkonzeptentwicklung soll der Karosserieentwurf optimiert werden. Die Anforderungen an die Karosserie werden dabei über zahlreiche Performancenebenbedingungen, die aus Crash, Steifigkeits- oder Fahrkomfortanforderungen abgeleitet sind, formuliert. Auf Grund von sehr restriktiven Performanceanforderungen und zahlreicher Konstruktionsrandbedingungen existieren dabei nur extrem kleine Bereiche zulässiger und gewichtsmäßig interessanter Fahrzeugauslegungen.

Eine spannende Frage ist, ob im durch die Parametrisierung beschriebenen Designraum konkurrenzfähige Gesamtfahrzeugkonzepte außerhalb bekannter Designs bzw. bekannter Lastpfade existieren. Dann beinhaltet die Optimierungsaufgabenstellung neben einer Optimierung bekannter Fahrzeugkonzepte auch die Suche nach alternativen Gesamtfahrzeugkonzepten.

Durch die Kombination von genetischen Strategien für die Suche zulässiger Fahrzeugauslegungen und mathematischer Optimierung zur Gewichtsreduktion auf den Inseln zulässiger Fahrzeugauslegungen konnten unterschiedliche Fahrzeugkonzepte identifiziert werden, die neben der Erfüllung der Anforderungen aus Crash, Steifigkeit und Fahrkomfort auch ein deutlich niedrigeres Gewicht aufweisen, als die mit bisher verwendeten Optimierungsstrategien weiterentwickelten Konzepte.

Insgesamt werden rund 13000 Designevaluierungen (Rechenzeit ca. 2-3 Tage) mit OptiSLang zur Inselsuche benötigt. Danach werden ca. 20 lokale Optimierungen mittels NASTRAN Sol 200 durchgeführt.