新能源汽车白车身结构拓扑及尺寸优化设计研究 摘要随着科学技术的不断进步，新能源汽车凭借高能效、低污染的优势成为汽车行业发展的新潮流。但是很多新能源汽车只更换了动力系统，却依旧沿用传统汽车的车身结构，然而使用电动机替换发动机且增加蓄电池的使用就一定会导致车身载荷发生变化，从而使得新能源汽车和传统汽车在结构设计上有很大不同，这就要求必须要改变车身结构设计。此外，新能源汽车的动力系统被大大简化，这也为车身结构轻量化提供了更大的可能。所以，加强新能源汽车白车身结构和尺寸优化成为汽车行业的重要研究方向，而结构拓扑技术成为实现上述设想的重要技术。 关键词新能源汽车；结构拓扑；尺寸优化 随着社会经济的快速发展，汽车数量在迅速增加，由燃油汽车造成的环境问题和能源问题成为人们面临的重要问题。作为一种新型的绿色交通工具，新能源汽车凭借其能效高、噪音低、污染少等优势成为世界各国关注的热点。当前阶段，对整车结构的拓扑优化相关研究较少，应用于新能源汽车整个车身设计的研究成果更是缺乏。在汽车整车概念设计过程中，如果能够依据新能源汽车的特征有针对性的对白车身结构进行设计，就能够在很大程度上提升材料利用率，更好地实现轻量化设计。 1 结构拓扑优化方法 随着学者们的不但探究，现在的拓扑优化技术已经日渐成熟，结构拓扑优化方法主要包括均匀化方法、水平集法及变密度法等，且从这些方法中又演变出很多新形式。 1.1 均匀化方法 在连续体结构拓扑优化的众多方法中，均匀化方法是使用最广泛的方法，这种方法的基本思想是把拓扑结构材料划分成众多单胞微结构，确保单胞的尺寸、形状参数和材料的弹性模型密度呈现出线性关系，这样单胞尺寸的变化就决定了微结构的有无。通过对形状参数的优化，可以影响设计区域的密度分布情况，从而最大程度提升结构拓扑优化和尺寸优化的性能。 对均匀化方法的研究成果主要分为理论研究、实际应用两个方面，其中理论研究更多在微结构模型中应用，而实际应用更多的应用在均匀化模型中[1]。微型结构模型的理论研究侧重于对方形结构掏空、挖洞的理论探究，均匀化模型实际应用则主要是指对三维连续问题、多工况二维平面问题等的探究。 1.2 变密度法 在连续体结构拓扑优化中，变密度法也是十分常见的一种方法，它是材料描
轿车车身功能尺寸系统优化设计及应用研究 泛亚汽车技术中心有限公司曾贺胡敏 上海交通大学机械与动力工程学院金隼 从上世纪90年代以来，通过以“2mm工程”为代表的统计质量管理方法在整个汽车领域的应用和全面推广，已经使得全球的整车制造水平在过去的20年中整体提升了一个台阶。但随着汽车构造越来越复杂以及客户对汽车的质量要求越来越高，各汽车企业都已逐步认识到，整车质量的形成不仅与生产制造过程有关，还与包括产品设计在内的其他许多过程、环节和因素密切相关。只有将影响质量的所有因素全部纳入到质量管理中，并保持系统、协调的运作，才能确保整车的高质量。因此，全面质量管理的理论也就应运而生，而在全面质量管理方法中，设计质量又是重中之重。 在此背景下，近年来，功能尺寸这 一过去仅用于生产制造阶段，监控车身 尺寸偏差的工具被逐步扩展应用到了产 品设计阶段。所谓功能尺寸(Functional Dimension)就是指“从一般产品尺寸特 征中选择出来的一部分反映产品重要功能而且必须保证的尺寸”，它是由德国大众在上世纪90年代率先提出，并全面推广的概念。相对于传统的整车尺寸检测控制方法，功能尺寸在车身尺寸偏差控制方面有着“直观、效率高、与整车质量表现关联性强”等特点。 目前，国内企业在车身尺寸偏差监控方面，应用的功能尺寸控制标准主要是直接从国外引进，或者是工程师在实际生产中根据经验而定义的，至今国内还没有一套系统是针对功能尺寸从设计到验证再到应用的完整开发流程。但随着国际合作的增加，以及自主开发的不断深入，越来越多的汽车企业在设计过程中开始运用功能尺寸这一工具对设计进行优化，功能尺寸的设计开发也因此得到了各个整车企业的重视。 车身功能尺寸系统概述 1.车身功能尺寸的分类 功能尺寸按照不同的用途大致可分为：产品功能尺寸、基准功能尺寸和控制功能尺寸三大类。 (1)产品功能尺寸，是指为了保证下一级装配质 量而在上一级零件、分总成、总成上规定的功能尺寸， 是从整车性能要求中分解出来的对各总成、分总成和 零件的关键特征的相对公差要求。通过产品功能尺寸 的定义，可确定总成、分总成和零件的设计目标，驱 动总成或分总成中所有零件的结构关系、定位策略、 工艺过程、公差要求等的设计。 (2)基准功能尺寸，是指为了保证产品功能尺寸， 而在下一级的分总成、总成上对上一级的零件、分总成、总成的基准提出的公差要求。实现基准功能尺寸的主要方法就是在汽车产品设计和制造
汽车设计 目录 前言 1、轿车车身 2、轿车造型与空气动力学 3、导流板与扰流板 5、汽车档风玻璃 6、汽车档风玻璃2 8、现代汽车的造型设计 9、轿车车身上的三大立柱车身外型设计的两对矛盾汽车风阻的五个组成部分汽车外形的演变 车身要紧构件 轿车的面漆 汽车的噪声 轿车的降噪措施 汽车的色彩 汽车内饰件的材料
内饰件与模块化 汽车木质内饰件 电动玻璃升降器 电动座椅 现代轿车座椅的要求 车顶盖 轿车的门 车用塑料燃油箱 轿车的仪表板总成 轿车的前照灯 以后的轿车大灯 汽车内的雨刮器 现代轿车音响 氙灯——一种新型的前大灯人机工程学与汽车设计 现代轿车设计概况 “优化设计”与轿车产品 材料疲劳——汽车安全的大敌塑料在汽车内的应用
镁合金在汽车内的应用车用材料的新进展 汽车铝质材料 纳米技术和汽车 车用钢板 新型车身材料 绿色浪潮与汽车 汽车信息化 网络汽车 蓝牙技术与汽车 汽车移动影院与信息化Wi-Fi与汽车 车载燃料电池 混合动力汽车 汽车保险杠 安全气囊 轿车内的安全带
前言 ....汽车作为一种商品，首先向人们展示的确实是它的外型，外型是否讨人喜爱直接关系到这款车子甚至汽车商的命运。在全球各大汽车企业中，汽车造型工作差不多上由公司的最高层直接领导。因此除了汽车公司自己的设计队伍，还有一些独立的、专业的汽车设计公司，如闻名意大利设计大师乔治亚罗的设计公司[ www.italdesign.it]、意大利博通设计室[ www.bertone.it] 等等。 ....好，先让我们看一下什么是汽车造型设计？ ....汽车造型设计是依照汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。 ....汽车造型的目的是以其的美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计尽管是车身设计的最初步骤，是整车设计最初时期的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。 ....汽车造型设计需要你掌握哪些知识？ ....汽车造型要紧涉及科学和艺术两大方面。设计师需要明白得车身结
优化设计在汽车中的应用 长安大学汽车学院 车辆工程三班
摘要 20世纪90年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。安全、舒适、节能环保是二十一世纪汽车工程领域具有重大意义的研究热点。 随着国内汽车研发水平的提升，优化设计已经逐步应用到整车开发过程当中。本文结合在整车开发中的优化设计经验，对几种不同的优化设计方法进行简单介绍，从而使大家对优化设计有更直观的认识。
关键词 汽车优化设计实践 目录 一、摘要 (1) 二、现代最优化设计简介 (3) 三、优化设计在汽车设计中的应用 (4) 四、CAE在汽车冲压件生产工艺中的优化应用 (5) 五、优化设计在汽车零部件轻量化中的应用 (6) 六、总结 (6)
一、现代最优化设计简介 1.1最优化设计概念及最优值 最优化设计是在现代计算机广泛应用的基础上发展起来的一项新技术，是根据最优化原理和方法，综合各方面的因索，以人机配合方式或用自动探索的方式，在计算机上进行的半自动或自动设计，以选出在现有工 程条件下的最好设计方案的一种现代设计方法实践证明，最优化设计是保证产品具有优良的性能，减轻自重或体积，降低工程造价的一种有效设计方法，同时也可使设计者从大量繁琐和重复的计算工作中解脱出来，使 之有更多的精力从事创造性的设计，并大大提高设计效率。最优化设计方法己陆续应用到建筑结构、化工、冶金、铁路、航空、造船、机床、汽车、自动控制系统、电力系统以及电机、电器等工程设计领域，并取得了显著效果。 设计上的“最优值”是指在一定条件(各种设计因素)影响下所能得到的最佳设计值。最优值是一个相对的概念。它不同于数学上的极值，但有很多情况下可以用最大值或最小值来表示。概括起来，最优化设计工作包 括以下两部分内容：（1）将设计问题的物理模型转变为数学模型。建立 数学模型时要选取设计变量，列出目标函数，给出约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式；（2）采用适当的最优化方法，求解数学模型。可归结为在给定的条件(例如约束条件)下求目标函数的极值或最优值问题。 1.2设计方法的分类 在工程优化原理和方法的应用领域，主要是优化设计、优化试验和优化控制三个方面。根据优化问题的不同特征，可有不同的分类方法。 （1）按有无约束分：无约束优化问题和有约束优化问题； （2）按设计变量的性质分：连续变量、离散变量和带参变量；
汽车造型 1.汽车造型和汽车设计的关系?那个包括范围广? 造型强调的是成型，设计强调的是构思。汽车造型是汽车设计的先行环节之一，也是汽车设计的重要组成部分。联系：产品的实用性和审美性融会贯通，通过熟练的技艺体现在产品形态上。造型和设计是一对孪生儿，由于产品有实用与精神的双重作用，在产品开发过程中密不可分。创造性是它们共同的精髓。 汽车设计涵盖范围广。 2.汽车造型发展阶段?推动发展的原因? 从整体来看，一百多年来，汽车造型的的变化主要经历了以下几个阶段：马车型汽车，箱型汽车，甲壳虫型汽车，流线型汽车，船型汽车，楔型汽车到现在的复合型汽车; 确定汽车外形有三个基本要素，即机械工程学、人机工程学和空气动力学 3.著名汽车设计公司,大师? 宾尼法利那(Pinifarina)、意大利设计公司(ITALDESlGN)、博通(Bertone)、意迪雅(I.DE.A)；乔治亚罗(Qugetto Giugiaro)、Nucc Bertone、波尔舍、 4..汽车造型工作方法流程 产品规划、二维设计、三维设计、样车试制 5.为什么要制造缩小比例模型?作用(4个作用) 1)是造型构思的延续2)比效果图的三维空间感更强3)是模型的前期试验品4)是选型的重要依据 6.车身主要曲线曲面在汽车造型哪个阶段确定?为什么? 7.什么方法时汽车获得动感? 使汽车的外形与运动物体的外形相像;使汽车具有活泼流畅的线条和光顺的车身表面；强调
水平划分线和削弱垂直划分线；运用不同色彩或不同质感的对比方法。 8.汽车色彩三要素? 色相、明度、纯度 9.使配色更好用哪个配色系统?怎么使色彩搭配协调的配色方法? 奥斯特华徳系统（配色系统有孟歇尔系统、奥斯特华徳系统、CIE系统）；使色彩搭配协调的方法有：减少一种色彩的面积；加入白色，使色彩变淡；加入黑灰色，使色彩变暗，用白、灰、黑、金、银等色镶边，作调和过渡；两种色彩交接处用邻接色（在色相环或色度图中亮色之间的色彩）隔开
第1章优化设计的基本概念及相关理论 ● 1.1 概述 ● 1.2 优化设计的基本要素和数学模型 ● 1.3 多元函数的基本性质 ● 1.4 无约束优化问题的极值条件 ● 1.5 约束优化问题的极值条件 1.1 概述 ●优化设计的概念？ ●优化设计是20 世纪60 年代初发展起来的一门新学科，它是将最优化原理和计算 技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新的设计方法，人们就可以从众多的设计方案中寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。 ●优化设计方法的发展？ ●传统设计方法只是被动地重复分析产品的性能，而不是主动地设计产品的参数。 作为一项设计不仅要求方案可行、合理，而且应该是某些指标达到最优的理想方案。 虽然设计中的优化思想在古代设计中就有所体现，但直到直至20 世纪60 年代，电子计算机和计算技术的迅速发展，优化设计才有条件日益发展起来。 ●优化设计方法的发展？ ●现代化的设计工作已不再是过去那种凭借经验或直观判断来确定结构方案，也 不是像过去“安全寿命可行设计”方法那样，。而是借助电子计算机，应用一些精确度较高的力学的数值分析方法（如有限元法等）进行分析计算，并从大量的可行设计方案中寻找出一种最优的设计方案，从而实现用理论设计代替经验设计，用精确计算代替近似计算，用优化设计代替一般的安全寿命的可行性设计。 ●优化设计方法的发展？ ●近年来，优化设计在汽车设计中的应用也愈来愈广，汽车零部件的优化设计， 各系统的优化匹配等在近十几年也有很大发展，各种减速器的优化设计、万向传动和滚动轴承的优化设计以及轴、弹簧、制动器等的结构参数优化等都得到了广泛研究。 另外，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD) ，在引入优化设计方法后，使得在设计过程既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可以加快设计速度，缩短设计周期。把优化设计方法与计算机辅助设计洁合起来，使设计过程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化问题示例 图为由两根钢管组成的对称桁架。A处垂直载荷P=300000N，2L=152c m，空心钢管厚度T=0.25c m，材料弹性模量E=2.16X107N/c m2，屈服极限σs=70300N/c m2。 求：在满足强度条件和稳定性条伴下，使体积最小的圆臂直径d和桁架高度H。
优化设计在车身结构加强件上的应用 杨明戚为民赵俊杰 艾联（中国）汽车零部件有限公司
优化设计在车身结构加强件上的应用 杨明戚为民赵俊杰 （艾联（中国）汽车零部件有限公司） 摘 要：本文利用一个公开的整车模型，先对其进行侧面撞击分析，然后添加本公司的结构加强发泡以改善其局部结构强度。通过Altair公司的OptiStruct软件对结构加强件进行优化，以达到最佳的设计状态。 关键字：侧面撞击，OptiStruct Abstract：Applying one public whole vehicle model, operates the MDB analysis, and then adds our company’s structure strength foam to improve the part structure. Using the OptiStruct of Altair Company to optimize the structure strength foam and achieve the best design effect. Key words: MDB, OptiStruct 1 引言 随着汽车工业的发展，汽车日益普及，交通事故造成的伤害引起普遍的关注。研究表明，到2020年，交通事故引发的疾病及伤害将成为全球疾病负担前十大原因的第三位。然而在众多的交通事故中，因侧面撞击导致死亡的接近30%。与汽车的其他方面撞击相比较，汽车侧面吸能结构件较少，一旦受到来自于侧面的撞击，将严重危机乘员的生命。 目前，普遍的方法是从约束系统匹配和提成车身整体结构安全性两个方向入手。本公司的结构加强件就是从提高车身局部强度入手来解决侧面撞击中可能出现的一些问题。从经验上我们会在车身比较薄弱的地方添加本公司的加强发泡，但是这样无法控制添加量和添加位置，无法达到最佳效果。利用Altair公司的OptiStruct结构优化模块可以分析出最佳的填充方案。 2 Optistruct优化方案 2.1 有限元模型 本文利用一个public 模型来做一些研究性的工作，首先利用LS_Dyna完成侧面撞击的分析，找出车身结构薄弱的位置。
南京工程学院 车辆工程系 本科毕业设计（论文） 题目：汽车车身骨架优化设计 专业：机械设计制造及其自动化（汽车技术） 班级： K汽车071 学号： xxxx 学生姓名： 指导教师： 起迄日期： 2011.2～2011.6 设计地点：工程实践中心 _
Graduation Design (Thesis) Optimal Design of Automobile Body Frame By Ji Jianke Supervised by Associate Prof. Chen Ruwen Department of Vehicle Engineering Nanjing Institute of Technology June, 2011
摘要 汽车主要承载结构是车身骨架，在保证刚度和强度的前提下减轻车身骨架的重量对整车性能的提高有着重要的意义。拓扑优化是近年来结构优化研究领域中的前沿课题和热点问题,也是结构优化中的重点和难点。本文以越野车2046虚拟车身为研究对象，采用壳单元建立该车的车身骨架的详细有限元模型对其结构进行静态和动态有限元分析计算。根据得到的拓扑优化结果,同时充分考虑实际的装配和性能要求,完成越野车2046车身骨架的重新构建。对优化后的车身骨架模型进行有限元分析,将其动、静特性参数与原模型作比较。研究表明,经拓扑优化后的车身大骨架各项特性参数指标均有不同程度的提高。由此可得出结论，在实际工程研究中，基于有限元的拓扑优化技术应用于车身骨架设计方面是可行的，且具有很强的优势。 关键词：车身骨架设计；有限元；拓扑优化；ANSYS
ABSTRACT The main bearing structure of an auto is body frame. Under the premise of ensuring stiffness and strength, reducing the weight of the vehicle body frame is important to improve the performance. Topology optimization is the forefront issues and hot issues of structural optimization research in recent years. It is also the importance and difficulty of the structural optimization. Basing on the virtual body of 2046 SUV, the detailed finite element model was established in shell elements. The stiffness and modal characters of the skeleton-type body are gained qualitatively through static and dynamic analysis in order to test and verify the design. The preliminary layout of the SUV 2046 body skeleton was completed according to the result of topology optimization in fully consideration of other practical assembly and performance requirements. The static and dynamic parameters of optimized body frame are obtained and compared with original design. The study shows that the performance parameters of the topologically optimized body frame are improved to varying degrees. So it can be concluded that in the actual engineering research the topological optimization method based on FEM is feasible on the design of vehicle body structure. And has a strong advantage. Keywords：Body frame design, Finite element, Topological optimization method, ANSYS
研究生课程考核试卷 科目：汽车优化设计教师： 姓名：学号： 专业：类别：专业 上课时间：2014 年9 月至2014 年11 月考生成绩： 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制
采用粒子群优化和模拟退火算法的齿轮系最优重量设计 摘要：单级和多级直齿轮系的最小重量设计问题一直是人们感兴趣的话题，因为许多高性能的动力传动应用（比如汽车，航空，机械工具等）需要低重量。这篇文章介绍了两种著名的优化算法即粒子群优化算法和模拟退火算法，旨在寻找最优算法的组合，使得直齿轮系重量最小。所提出的算法的计算结果与先前公布的结果进行比较，由此得知该算法提供更好的齿轮设计的解决方案。 关键字：最优重量设计齿轮传动进化计算粒子群算法模拟退火遗传算法
术语 a—中心距（mm） b—齿宽（mm） bi—约束量 bw—轮辐厚度（mm） Cl—表面疲劳因数 Cp—弹性模量（MPa） Cr—表面可靠因数 Cs—表面因数 d1,d2—小、大齿轮轴直径（mm）Di—齿轮副内径（mm） d0—壳外径（mm） dp—孔径（mm） Dr—齿根圆直径 F(x)—目标函数 Fp—磨损负荷(N) Fs—诱发弯曲载荷（N） gi（x）—约束 H—硬度 I—几何因数 J—路易斯几何因数 Km—安装因数
Kms—平均应力系数 Ko—过载系数 Kr—弯曲可靠系数 Kv—速度因数 Kw—载荷系数 l—长度（mm） m—模数 n—孔数 Z1，Z2—小、大齿轮齿数 P—功率 v—速度 x—设计变量 GA—遗传算法 PSO—粒子群优化算法 SA—模拟退火算法 1.简介 一个新的产品的设计包括参数和相位等方面，根据设计的深度，输入数据，设计策略，过程和结果而有所不同。机械设计包括一个优化的过程，其中设计者经常要考虑一些特定的目标，比如要使强度，挠度，重量，磨损，腐蚀等满足要求。然而，一个完整的机械组件的优化设计会推导出一个复杂的含有大量设计变
齿轮齿条式转向梯形的优化设计 学院：车辆与能源学院 专业：2012级车辆工程 学号：S12085234009 姓名：刘建霞 日期：2014年4月15日
齿轮齿条式转向器（如图1）具有结构简单紧凑，制造工艺简便等优点，不仅适用于整体式前轴也适用于前轮采用独立悬架的断开式前轴，目前被广泛地用于轿车、轻型客货车、微型汽车等车辆上。与该转向器相匹配的转向梯形机构与传统的整体式转向梯形机构相比有其特殊之处，下面举一实例加以说明。 图1 齿轮齿条式转向梯形机构运动实体模型
题目：已知某微型汽车（如图2所示）各参数如下：1274.24K mm =， 0()=2.5β主销后倾角，L(轴距)=2340mm ，=mm r （车轮滚动半径）266， =oy B y 梯形臂球头销中心的（）42坐标.12mm ，由最小转弯半径得最大外轮转角为 28o ，许用齿条行程[]62.3S mm =,选用参数624M mm =，试设计转向传动机构。 要求： （1）用优化方法设计此转向梯形传动机构。 （2）优化后校验，压力角40o α≤。 （3）计算出l 1长度，齿条左右移动最大距离。 图2 齿轮齿条转向梯形机构 一 建模 由转向基本要求可知，在不计轮胎侧偏时，实现转向轮纯滚动、无侧滑转向的条件是内、外轮转角符合Arckerman 理想转角关系：cot cot /O i k L θθ-=，如图3所示。
图3 理想的内外轮转角关系 （1）设计变量： 选取变量 1(,,)X l h γ= 图4 外轮一侧杆 系运动情况 由图4内外轮转角的关系得： 221o 21o l cos(r )l [sin()h]2 K M S l r θθ-=-+--+- (1) 12
汽车天窗优化设计 摘要：本文简述了汽车天窗的工作原理，结构特点，性能要求及实验要求，阐明了汽车天窗优化设计的设计流程。 关键词：汽车天窗优化设计。 1．前言 汽车天窗在国外有100多年的历史，已成为汽车文化的一部分。在中国市场上，许多汽车制造厂家已开始引入天窗配套项目，目前，许多厂家的汽车都推出了天窗版轿车。 开车的人都知道，一辆车里挤的人越多，车内的空气就越浑浊。如果在车内吸烟，车里就更是烟雾缭绕，车里的气味更是难闻。为消除这些让人感觉不舒服的味道，许多人选择购买车用香水，但这只能起到一定的除味效果。当然，打开侧窗也可起到换气的作用，可车辆在运行中打开窗户会产生很大的噪音，而且风直接冲撞到司机降低舒适感，坐在后排座位的人也会被侧窗的风吹得睁不开眼。汽车在行驶过程中若经常打开窗户，不仅影响车内温度，会带进大量灰尘及传入车外噪声，而且由于高速行驶形成的风会直接冲撞到车内的乘员，降低乘坐舒适度，因此现代汽车一般都关窗驾驶。对于车身密封性不良的汽车，虽然也能带进部分新鲜空气，但由于不能人为地控制进风，进风量难以符合要求，而且进风部位是随机的，往往带进大量灰尘、烟气（发动机废气），污染车内空气。但若车内无新鲜空气补充，会使车内空气中二氧化碳含量增大、氧气含量下降；车内还会因抽烟、人体呼吸、食物及物品等使空气气味不好，影响乘员身体健康；为了防止汽车前窗结霜凝雾，也需要引入新风，需要有通风装臵。 另外，通过天窗的玻璃可以自然采光，车室内明亮并可以营造浪漫的气氛，并给喜欢高档车的顾客带来了满足感。因此，加装天窗既为汽车改善通风状况的
有效方法。 汽车档次不同，天窗也有很多种，所以，在汽车上装配天窗就存在着优化问题，也就是本文的研究所在。 2．定义 2.1 天窗 天窗：是指安装于汽车顶部、主体材料为玻璃的车身部件，并且该部件有一部分能够由电机驱动并通过传动机构将天窗玻璃沿滑槽前后移动、倾斜启闭，且能按要求停留在任意位臵。 天窗分为固定式天窗也叫全景式天窗和活动式天窗。活动天窗又分为手动式玻璃天窗及电动式玻璃天窗。 2.2 优化设计 优化设计：设计是创造方案的过程，传统的设计是设计者按设计要求和设计者的实践经验，参考类似结构，通过判断创造方案，然后进行力学分析或按规范要求作安全校核，再修改设计。这一过程繁复，且往往只能创造出可行方案。而优化设计则把力学概念和优化技术有机地结合，根据设计要求，使参与计算的量部分以变量出现，形成全部可能的设计方案域，利用数学手段在域中找出满足预定要求的不仅可行而且最好的设计方案。实践证明，优化设计能缩短设计周期、提高设计质量和水平，取得显著的经济效益和社会效益。 而最优设计是在明确结构的经济性与安全性等指标下，结合计算机辅助设计，很方便地实现分析计算、设计、出图等全过程的自动化，提高了设计效率和质量。 3．天窗的作用 3．1汽车活动天窗是汽车乘坐室与外界的空气直接交换通道，是改善汽车内部温度和空气质量的一种方法，而汽车内部温度和空气质量对驾乘人员在长时间驾