某重型汽车平衡悬架下推力杆支架优化设计

以某重型汽车平衡悬架为例,建立该悬架下推力杆支架的受力分析模型,根据下推力杆支架的受力情况对其结构进行优化设计,并对优化前后的支架进行有限元仿真分析。结果表明:优化后支架的质量、最大变形量和最大应力均有所下降,改善了支架的受力情况,且能满足轻量化的设计要求。     

多工况载荷下机车排障器拓扑和尺寸优化设计

为优化某内燃机车排障器的结构性能和轻量化设计,对其进行多工况载荷下的拓扑和尺寸优化设计.运用OptiStruct软件对排障器进行基于变密度法的结构拓扑优化设计,确定排障器加强肋板的分布.随后,在拓扑优化的基础上运用尺寸优化设计方法对其进行轻量化设计,并对优化后排障器的强度和质量进行分析比较.对比得出,优化后排障器在两工况下最大应力降幅明显,均超过20.00％,质量减轻9.29％,结构应力分布更加均匀、合理,轻量化效果明显,为某内燃机车排障器设计提供了可行方案.     

纯电动客车车身骨架的拓扑优化设计

基于Hyperworks软件对某纯电动客车车身结构进行有限元分析并采用拓扑优化方法对车身结构进行了轻量化研究。建立了大客车骨架结构的有限元模型并对其进行静力分析与模态分析。对大客车骨架结构进行拓扑优化设计并根据拓扑优化分析结果、车身骨架的设计要求和制造工艺要求,获得了拓扑优化后的车身骨架结构。对优化前后的大客车骨架结构性能进行对比分析,结果表明:在满足工程要求的前提下,优化后的车身骨架减重率为6.76%,取得了一定的轻量化效果。     

动力总成悬置系统的优化设计

以某轻型载货汽车为例介绍了一种动力总成悬置系统的优化设计方法.建立动力学模型和基于主惯性轴坐标系的计算模型,结合移频、解耦措施在悬置优化中的应用,建立了悬置系统多目标优化的数学模型,并运用MATLAB进行求解.优化后的悬置系统相对于原系统的隔振性能有了较大的改进.     

动力总成悬置支架多目标拓扑优化和强度分析

基于Optistruct,以支架的最小柔度、最大固有频率作为优化目标函数;以应力、体积作为约束函数,对一发动机后拉杆安装支架进行拓扑优化,优化结果表明:在满足悬置支架强度和模态要求下,质量减少了12%。     

车辆吊耳支架结构优化分析研究

大多数重型车辆均采用吊耳支架将悬挂系统与车架连接,为车架与悬挂系统的关键承载零件之一。基于拓扑优化理论及有限元方法,使用Hyperworks中Opti Struct优化设计模块,对吊耳支架进行了拓扑优化,以在强度允许的前提下取得最佳的材料分布,使得质量最小。优化后进行了CAD模型重构,经与原件的静强度和模态比较结果表明:新设计的零件较原零件质量降低34.07%,一阶模态提高6.81%,最大应力降低5.38%。此优化方法对车辆结构设计改进具有实际工程指导意义。     

电动物流车蓄电池支架优化设计

创建组合工况,采用加速度加载的仿真方法,基于变密度法和“包裹面”方案对电动物流车蓄电池支架进行结构拓扑优化,并通过尺寸优化对支架进行轻量化设计,得到符合性能和轻量化要求的结构设计方案。仿真结果表明,优化后的蓄电池支架整体刚度提高了10.5%,总质量降低了29.2%.     

纯电动汽车轻量化机舱支架总成优化与验证

为了满足纯电动汽车轻量化的需求,针对长安某纯电动汽车结构功能件机舱支架总成进行了复合材料轻量化开发,基于性能及成本因素选用了片状模塑料(sheet molding compound,SMC),对该SMC机舱支架总成进行了CAE分析及台架疲劳振动试验,根据试验分析结果进行了分析模型及结构优化,并对优化后的SMC机舱支架总成进行了试验验证.研究结果表明,悬挂重量对复合材料机舱支架总成的性能有较大影响,CAE建模应体现悬挂重量,分析模型及结构改进后的SMC机舱支架总成可以满足强度及疲劳耐久要求;相对于金属机舱支架总成,SMC部件可以实现2 kg,减重率为31.3％,轻量化效果明显,SMC部件成本相对于金属部件成本只增加20元,每公斤减重的成本为10元,成本增加可以接受,具有大批量应用前景;应用SMC复合材料,可以大量减少生产工序,取消焊接流程,能够明显降低能源消耗,同时降低了排放和资源消耗,符合国家节能环保政策,为纯电动车及汽车结构功能件轻量化开发提供了一个很好的方向.     

纯电动汽车轻量化机舱支架总成优化与验证

为了满足纯电动汽车轻量化的需求,针对长安某纯电动汽车结构功能件机舱支架总成进行了复合材料轻量化开发,基于性能及成本因素选用了片状模塑料(sheet molding compound,SMC),对该SMC机舱支架总成进行了CAE分析及台架疲劳振动试验,根据试验分析结果进行了分析模型及结构优化,并对优化后的SMC机舱支架总成进行了试验验证.研究结果表明,悬挂重量对复合材料机舱支架总成的性能有较大影响,CAE建模应体现悬挂重量,分析模型及结构改进后的SMC机舱支架总成可以满足强度及疲劳耐久要求;相对于金属机舱支架总成,SMC部件可以实现2 kg,减重率为31.3％,轻量化效果明显,SMC部件成本相对于金属部件成本只增加20元,每公斤减重的成本为10元,成本增加可以接受,具有大批量应用前景;应用SMC复合材料,可以大量减少生产工序,取消焊接流程,能够明显降低能源消耗,同时降低了排放和资源消耗,符合国家节能环保政策,为纯电动车及汽车结构功能件轻量化开发提供了一个很好的方向.     

基于有限元法的某电动汽车差速器壳体轻量化设计

针对某款电动汽车差速器壳体结构的轻量化设计方法展开研究,基于Hypermesh有限元平台建立差速器壳体有限元模型,对其进行静力学分析以及模态分析,证明差速器壳体有足够的优化空间。以优化区域密度为设计变量,最大应力不超过材料屈服强度、一阶固有频率不小于主要激励引起的共振频率为约束,优化区域质量最小为目标,对差速器壳体结构进行拓扑优化。优化后的差速器壳体较优化前质量降低约13.6%,满足强度要求且固有频率较高,实现了差速器壳体的轻量化设计。     

基于试验设计的连杆关键尺寸设计

为降低连杆惯性力而对其进行轻量化,并保证轻量化的连杆满足强度刚度要求,对连杆受力进行了分析,以此作为强度分析的载荷对连杆进行强度分析,在保证性能的情况下,采用试验设计的方法对其关键尺寸参数进行设计。轻量化后的连杆重量比原连杆重量降低了17%,通过强度分析结果验证了轻量化连杆结构的合理性。     

基于HyperWorks的转向垂臂拓扑优化

文中基于HyperWorks的拓扑优化技术对某商用车的转向垂臂进行轻量化设计,根据转向垂臂的受载与典型工况,对转向垂臂进行静力分析,并建立垂臂的拓扑优化模型;在垂臂拓扑优化结果的基础上对垂臂进行二次设计,对比优化前后的垂臂结构发现:新结构在维持原始、强度刚度基本不变的情况下质量减轻13.02%,实现了垂臂结构轻量化设计。     

基于HyperWorks的车门外把手拓扑优化设计

拓扑优化技术的应用在汽车零部件结构优化和轻量化设计、车身结构设计中有着十分重要的现实意义。本文基于HyperWorks的拓扑优化技术探讨了车门外把手轻量化的可行性。根据外拉式车门外把手的受力与约束情况,对某轻型载货车门外把手原始结构进行了静力分析,并建立了外把手的拓扑优化概念模型;在外把手拓扑优化结果的基础上,对车门外把手进行了二次设计;将二次设计后的车门外把手新结构与原始结构进行了对比分析,结果表明:新结构在维持原有强度、刚度基本不变的情况下,质量较原始结构减轻了28.79%。     

动力总成悬置系统刚度优化研究

动力总成悬置系统对整车NVH性能有着重要影响。基于某车型选用的动力总成悬置系统建立了15自由度模型,并借助ADAMS仿真软件对该悬置系统进行了解耦分析。仿真结果表明:该悬置系统在第1、6阶解耦程度不高,需要进行优化设计;以发动机4个悬置点的衬套刚度和弹性中心点作为设计变量,以第1、6阶解耦度为目标函数进行了仿真优化。优化后结果显示:系统前6阶解耦度均有改善,其中第1、6阶分别提高了21.87%和4.56%。     

基于有限元分析的铁路货车车体优化设计

以车体轻量化优化设计为目标,建立了C80通用敞车的有限元模型,对车体在主要工况下的强度和刚度进行了计算;以此为基础,建立了车体优化模型,以整个车体的各板厚度为设计变量,以整车各单元应力、中梁和边梁位移为约束,以重量最小为目标,用可行方向法对各设计变量进行优化,实现了车辆优化设计,优化设计使车体重量减小了13.83%.本...     

长大平车车体结构的拓扑优化设计

在对长大平车车体进行静强度和疲劳强度分析的基础上,分析关键部位的位移和应力指标对车体结构板材厚度的灵敏度,并基于灵敏度信息确定主要板材结构的拓扑优化模型,利用优化求解器进行拓扑优化.基于拓扑优化结果,给出车体结构的新设计方案并校核其静强度及疲劳强度.新设计方案在保证车体强度的同时,使车体减重1.3 t,较好地实现了车体轻量化的目的.优化结果为长大平车车体结构的创新设计提供了有价值的参考.     

电动汽车电机总成悬置系统仿真分析及优化

为了对电动汽车电机悬置系统的固有特性进行分析,利用ADAMS建立电机悬置系统六自由度仿真模型,计算电机总成悬置系统的固有频率和能量解耦率,得出悬置系统各阶固有频率均大于内燃机汽车,且绕电机轴线方向振动的固有频率远大于内燃机汽车,整车竖直方向和俯仰方向存在严重的振动耦合。通过改变电机的悬置位置和刚度对电机悬置系统进行仿真优化。优化结果表明:通过改变电机的悬置位置和刚度,可以使悬置系统的固有频率分布更加合理,能量解耦率得到提高。     

基于SolidThinking Inspire的牵引车平衡轴支架结构优化

以某牵引车平衡悬架的平衡轴支架为对象,基于Optistruct求解器建立平衡悬架总成的有限元模型,设置单边跳动、满载制动和满载转弯工况并进行了静力学分析;在SolidThinking Inspire中采用拓扑优化方法,以支架刚度作为优化目标,以支架厚度作为约束条件,对支架进行拓扑优化设计,在CATIA中重新建立优化后的支架模型并进行验证。结果表明:优化后的支架在单边跳动和满载转弯工况下的最大应力分别下降了16.0%与10.3%,满载制动工况下的最大应力升幅为15.4%,减重近12%。     

PC连续箱梁优化设计及系统开发

为了实现PC连续梁的自动优化设计,文章建立了一个优化模型。借助结构分析程序进行连续梁的估束与应力、挠度、剪力的计算,通过反复调用不同设计变量下的计算数据进行变量优化,直到求得最优解,实现结构优化设计;并基于此模型开发了3跨悬灌施工连续箱梁桥自动优化系统,使得连续梁桥优化设计简单与准确。结合工程实际,以耒水桥为例进行优化设计,结果表明总造价比原设计降低20.1%,结构受力更加合理。     

厢式运输车驾驶室悬置参数的优化与匹配分析

利用多体动力学软件ADAMS建立厢式运输车驾驶室悬置多刚体动力学仿真模型,以驾驶室地板处加速度均方根值为评价对象,并且利用正交设计原理与ADAMS仿真技术相结合的方法,对原车驾驶室悬置隔振系统的参数优化与匹配问题进行研究。在B级路面上分别进行了5种车速下的仿真计算,并提出对原车驾驶室悬置系统参数的优化方案,优化结果表明该方案能够明显改善整车的行驶平顺性,解决了原车隔振效果差的问题。