基于APDL的有限元优化分析在客车车身概念开发中的应用研究

通过对客车车身概念开发阶段有限元优化分析的作用和特点的研究,可以利用参数化分析模型进行早期结构方案优化分析,并针对实例客车概念开发,以提高整车刚度、降低车身骨架自重为目的,进行优化分析的应用研究。优化结果对于客车概念开发阶段的方案确定及后续车身结构详细设计具有重要参考。     

大客车结构有限元分析及轻量化设计

建立了某型大客车结构有限元模型,验证了该模型的正确性。完成了整车振动模态、扭转刚度的分析。在此基础上,以壳单元厚度为设计变量,以1阶扭转频率和扭转刚度为联合约束函数,以整车质量最轻为目标函数进行结构优化设计。通过对整车刚度、模态和强度的分析与校核,表明该大客车轻量化方案满足性能要求,具有可行性。     

大型客车门窗口变形分析与优化

提出了大客车车身优化门窗对角线变形量的方法.通过对门窗对角线变形量的灵敏度分析结果进行适当处理,筛选出部分梁截面尺寸作为设计变量对车身结构进行了尺寸优化.优化结果表明,在质量略有增加的情况下,车身结构的模态特性基本保持不变,刚度特性得到大幅提升,优化后的车身结构满足了各项设计要求.     

采用序列响应面法的大客车结构振动频率优化

提出基于序列响应面模型的方法结合遗传算法的优化思路,对某全承载式大客车的振动频率进行优化。在有限元模型的基础上,借助灵敏度分析,结合零件分组,选取一部分重要结构件的厚度作为设计变量,以质量不超过原设计质量作为约束,在Matlab环境下对指定的振动频率分别进行优化。优化过程中将遗传算法每轮迭代得到的最优解作为新一轮有限元分析的输入,并用分析结果更新响应面模型。优化结果表明,该客车被优化的振动频率有明显的提高,所采用的方法有效减少了计算的相对误差,改善了优化效果。     

十字形铝合金骨架连接接头优化设计

在铝合金客车车身骨架分析的基础上,对十字形连接接头进行结构优化,再利用HyperWorks对原有骨架和新型连接接头进行对比分析。最后在保证性能的基础上对新型连接接头进行尺寸优化,开发出质量更轻的铝合金连接接头。     

基于正交试验的大型客车车身结构多工况拓扑优化研究

建立了某大客车车身骨架结构有限元梁单元模型,并进行了静态工况下的刚度和强度分析.分析结果表明,该客车车身结构局部刚度偏小,应力偏大.通过正交试验得到各子工况最优权重系数组合,以局部大应力区作为拓扑空间,以加权柔度为目标函数,约束拓扑空间的质量分数,进行多工况拓扑结构优化.优化结果表明,在质量略有增加情况下,该客车车身结...     

基于应力优化的大客车结构多目标优化

对某全承载式大客车进行了结构有限元分析,研究了该客车结构强度、振动模态频率、质量等多个性能目标的优化设计问题.分析结果表明,该客车初始设计模型的刚度满足设计要求但应力较大.强度储备不足,因此采用优化结构最大应力的方法进行优化.经过两个阶段的优化设计,显著降低了结构最大应力.提高了一阶扭转频率,减轻了车身骨架质量,客车结构设计更为合理.     

基于拓扑优化的车架结构可靠性设计

为了提高某载货车车架的力学性能并减轻重量,将可靠性理论引入车架结构的优化设计。考虑了多种行驶工况的冲击载荷对车架的破坏作用,给出多工况条件下拓扑优化结果,建立满足各总成的布置和实际行驶要求的新设计结构,基于结构可靠性和有限元法对新设计车架的结构参数进行了可靠性优化设计。理论分析和车架的实际应用情况表明,该车架设计合理,说明该优化设计方法进行车架结构设计的有效性和可行性,为结构优化设计提供一种思路。     

基于HyperMesh的客车转向机支架的优化设计

运用HyperMesh软件对全承载混合动力客车的转向机支架进行有限元分析和拓扑优化;参考拓扑模型,优化结构,对其进行轻量化设计,并对新支架进行有限元分析,确保其强度和刚度满足设计要求。     

燃料电池城市客车结构有限元分析与轻量化设计

建立了带空气弹簧悬架模型的燃料电池城市客车骨架结构有限元模型,并计算其静强度、扭转刚度以及自由振动模态,结果表明燃料电池城市客车设计是安全可靠的。然后对燃料电池城市客车进行计及制造约束的优化。与原设计相比,优化后质量降低8.17%,一阶扭转频率提高7.89%,右前轮悬空工况时的最大应力降低24.42%。     

Load Transfer Analysis of a Bus Bay Section Under Standard Rollover Test Using <Emphasis Type="Italic">U</Emphasis>*<Subscript>M</Subscript> Index

Bus rollover accidents are receiving increasing attention due to the associated high fatality rate. In order to improve the bus structural performance during the rollover collision, it is necessary to investigate how the impact force is transferred within the bus superstructure. This paper introduced a method for studying the load transfer behavior of the bus superstructure during the standard rollover test by using the U * _M index. A bus bay section was used as the sample structure to demonstrate the proposed method. The result of the paper reveals that the load transfer analysis based on the U * _M index can provide engineers with the insight of the structural issues and the direction to improve the structural performance, which cannot be accomplished through the conventional finite element analysis.     

客车结构优化设计

把灵敏度分析引入到客车结构优化设计中,通过对某型客车各梁的相关参数相对于整车质量变化的灵敏度分析,找出对质量变化最敏感的设计参数,再对其进行尺寸优化,计算出最优数值,根据型钢标准对优化结果进行圆整,从而得到改进后的尺寸,对客车结构的改进提供指导,提高优化设计的效率,减少其盲目性。     

＂超级巴士＂装配线优化设计

介绍了非承载和全承载客车结构特点,针对传统结构存在的问题,重点阐述了超级巴士底盘装配线的优化设计‘。     

基于拓扑优化的某重卡轮毂轻量化设计

对某重卡前轴轮毂在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该轮毂结构进行了轻量化设计.采用拓扑优化方法,以最大设计空间为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算.轻量化设计后,减轻了轮毂的重量,且轻量化结构满足强度要求.     

专用道条件下电动公交线路静态无线充电设施布局优化

为了减少电动公交线路静态无线充电设施的布设成本，从而提高时间控制点的有效利用率，提出了考虑时间控制点影响的静态无线充电设施布局优化方法。首先建立电动公交车运行状态表达模型，提出乘客出行时间成本增加量计算方法；随后在总松弛时间、电池剩余电量、准点率的约束下，将每个站点是否布设静态无线充电设施、是否设置为时间控制点以及对应的松弛时间作为优化变量，将充电设施总布设成本与乘客出行时间成本增加量最小以及站点有效利用率最大作为优化目标，建立专用道条件下静态无线充电设施布局优化模型，并采用嵌入随机模拟技术的麻雀搜索优化算法进行求解；最后以一条实际线路为例进行案例分析，并对电池容量、充电功率进行敏感性分析。研究结果表明：在满足不同班次电量需求的前提下，充电设施的总布设成本、乘客出行时间成本增加量随着电池容量或者静态无线充电功率的增加而减少，且充电设施的总布设成本呈阶梯形状变化。     

基于拓扑优化的某重型车桥桥壳轻量化设计

对某重型车桥桥壳在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该桥壳结构进行了轻量化设计。采用拓扑优化方法,以初始设计作为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算。轻量化设计后,减轻了桥壳的重量,且轻量化结构满足强度要求。     

田口法在汽车车身骨架刚度优化中的应用

以有限元限分析为基础，运用以正交设计为基础的田口法，在保持车身骨架整体质量不变的情况下，研究了提高车身整体扭转刚度和弯曲刚度的途径，探索了参数优化和拓扑优化相结合的统计优化方法。对双层客车所作的实例分析，证实了用田口结构优化是有效的。     

多功能电动车车架的优化设计

汽车车架作为汽车总成的重要组成部分,其结构设计在汽车总体设计中至关重要。为进一步合理优化车架的性能,提高车辆的轻便性和工作效率,文章以某型多功能电动车车架设计为例,用ANSYS软件进行优化分析,阐述了拓扑优化的设计方法。通过优化,提高了车架的总体性能及材料的利用率。结果表明,该优化设计可以在改善结构性能的基础上实现材料的最优分布,减轻了结构质量,节省了设计成本。其方法可广泛应用于承载机构的优化设计工程。     

半挂车车架多轴疲劳寿命研究

根据半挂车车架结构特点,建立了半挂车车架的有限元模型及多体动力学模型,对车架进行了静力学分析和以H级路面的路面载荷作为边界条件的动力学分析,得到了车架静态应力分布和载荷谱。并以此数据为依据,采用Wang-Brown多轴疲劳损伤模型预测了半挂车车架的多轴疲劳寿命,针对其疲劳薄弱部分提出了结构和工艺优化方案。优化后的车架满足使用寿命要求,且比原设计减重20%。     

全承载LNG燃气低地板双层城市客车骨架的设计

简要介绍一款全承载式LNG燃气双层城市客车的骨架技术特点及其结构设计,包括通过CAE对骨架结构进行分析调整,列举主要的骨架结构优化和骨架设计的创新点。