纯电动客车底架的拓扑优化设计

采用线性加权的多工况结构优化设计方法,对某款纯电动客车底架进行两轮拓扑优化;根据优化结果进行底架拓扑结构设计,并对比拓扑优化设计前后的刚度性能和轻量化情况。     

基于拓扑优化方法的某SUV车身传递路径研究

以某SUV车型为研究对象，采用拓扑优化方法，以架构尺寸、布置、内外饰汽车初步造型面作为初始输入，建立车身拓扑空间有限元模型，并依次从结构组合工况、安全组合工况及综合工况3个方面进行拓扑优化和对比分析研究，得到的拓扑优化结果能很好地满足工程设计要求，指导应用车身详细方案设计。     

汽车悬架控制臂的多目标拓扑优化

以多工况下的柔度(静态)和振动固有频率(动态)为目标函数,对汽车悬架控制臂进行多目标拓扑优化。基于SIMP变密度的拓扑优化方法,将多级容差序列规划与折衷规划法相结合,首先进行自由振动工况下的频率优化,然后以此为基础进行静态工况下的柔度优化,最终得到了同时满足静态柔度最小和振动低阶频率最高要求的控制臂拓扑结构。     

客车车顶结构拓扑优化设计

用ANSYS软件对某客车车身进行静态有限元分析。在此基础上，采用均匀化方法，以车架总柔度为目标函数，以体积作为约束条件。对几种工况下的车顶进行了拓扑优化设计。探讨了拓扑优化设计过程中基本模型建立、优化区域选择、优化过程控制及优化结果分析与应用等问题。实现了拓扑优化在汽车结构的初始设计过程中的应用。     

踏步支架拓扑优化分析

随着汽车行业的快速发展,应用拓扑优化方法获取零部件轻量化成为当今结构优化设计研究的一个热点。文章针对一款踏步支架进行拓扑轻量化结构改进,利用OptiStruct软件采用加权方法处理优化设计中多工况问题,对其进行拓扑优化。结合实体拓扑结果发散到钣金件压筋结构,同时保证综合性能的条件下改善了外观,简化加工工艺、实现了轻量化。     

矿用车车架结构的静动态多目标拓扑优化

为了实现行驶工况极为恶劣的矿用车的车架结构的静动态多目标拓扑优化,以静态多工况下刚度和动态多个低阶频率为目标函数,提出了一种车架多目标拓扑优化方法。基于变密度法建立车架结构拓扑优化模型,采用折衷规划法确定多工况刚度拓扑优化目标函数,以平均频率法确定振动频率目标函数,并利用层次分析法选定子目标权重。优化结果显示车架的刚度和固有频率均有提高。对优化后的新车架和原车架进行疲劳寿命的对比分析,结果表明:采用多目标拓扑优化后车架的疲劳寿命明显提高,改善了车架的使用性能。     

城市公交客车车身结构拓扑优化设计

根据某城市公交客车初步确定的造型和总布置的要求,为了能在车身的概念设计阶段获得该客车车身骨架的合理布置方案,在车身结构设计中引入了拓扑优化的设计方法,并且将该优化结果应用于指导设计。利用有限元分析软件Hyperm esh建立客车的拓扑优化的有限元模型,并且在其优化模块Optistruct中,采用变密度法和线性加权法,研究了多工况条件下城市公交客车车身结构的拓扑优化问题。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,完成城市公交客车车身骨架的初步布置。在此基础上,进行进一步的尺寸优化,得到满足设计要求的城市公交客车车身结构。拓扑设计得到的结果可为12 m的城市公交客车的车身骨架布置提供参考。     

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...     

多工况下客车车架结构多刚度拓扑优化设计研究

以体积和频率作为约束,以各工况载荷下对应的最小柔度作为目标函数,采用带权重的折衷规划法和SIMP密度函数插值模型研究了多工况条件下客车车架结构多刚度拓扑优化问题.并以某三段式客车车架为研究对象进行了多刚度拓扑优化,得到了合理的车架拓扑结构.     

基于拓扑优化的重型货车驾驶室轻量化技术研究

针对扭转与弯曲2种典型工况,对某重型货车驾驶室建立了有限元模型并对其进行了分析计算,得到了其应力、应变的分布情况及模态.在此基础上应用拓扑优化方法对其结构布局及孔洞分布进行了优化设计.优化前、后的结果对比表明,在不改变其静态力学特性及模态的前提下,应用拓扑优化技术能够减轻驾驶室质量.     

框架式货车驾驶室开发研究

根据已有钣金结构驾驶室模型建立了同尺寸驾驶室拓扑优化的基结构,以质量为约束,以加权柔顺度最小为目标,对其进行多工况拓扑优化.根据拓扑优化结果,采用矩形截面杆件构建框架式驾驶室,并应用正交试验方法合理选取矩形截面杆件的截面尺寸,为货车驾驶室的开发提出了一种全新的设计方法.     

汽车悬架控制臂的拓扑优化与性能计算

建立了含有球铰和衬套的汽车悬架控制臂优化设计模型,利用拓扑优化技术对悬架控制臂进行了优化设计.论述了对控制臂拓扑优化时,其优化空间的确定和载荷工况的确定方法.根据优化结果,设计了控制臂.对该控制臂的应力、固有频率和刚度进行了计算.结果表明,建立的控制臂优化模型较真实地描述了控制臂的工作特性,优化结果更符合实际情况.     

中型客车车架结构拓扑优化设计

分析了某中型客车车架静态性能,建立了3种车架拓扑优化概念模型.以质量最小为目的,讨论了车架概念模型在纯弯曲、扭转和弯扭组合工况下的拓扑优化结果.根据拓扑优化材料分布图对该中型客车车架进行二次设计,提出副梁支撑采用矩形截面型材的方案.分析结果表明,新车架横梁及副梁支撑分布方案合理,在满足结构强度和模态性能的前提下,质量减轻了22％.     

汽车动力总成悬置支架的多目标拓扑优化

汽车动力总成悬置支架设计是一个静动态多性能指标的优化过程。为克服单目标拓扑优化的局限性,以静态多工况下刚度和动态特征值为性能指标,采用折衷规划法定义目标函数,构建多目标连续体结构拓扑优化数学模型,进行悬置支架多目标拓扑优化。依据拓扑优化结果并考虑制造工艺性等要求,对悬置支架进行详细设计。最后对支架设计模型进行强度校核、模态仿真分析和耐久性试验验证,结果表明,采用所提出的方法进行悬置支架的概念设计可行且有效。     

基于有限元分析的汽车前轴结构设计及优化

以一种商用车前轴为研究对象,根据前轴在冲击和制动工况下的静力学分析,找到静刚度薄弱点和应力集中点。通过模态分析找到刚度薄弱点,对研究对象进行了拓扑优化分析,重新构建一种前轴的新型材料分布方案。综合静、动态分析结果确定了前轴的结构危险点,按照拓扑优化结果,进行了结构优化和轻量化设计。对比前轴前8阶固有频率与外界激振频率,结果表明优化后的前轴结构在车辆行驶时不会引起共振,保证了车辆行驶稳定性与安全性。     

某重型商用车板簧支架拓扑优化设计

根据折衷规划法相关理论,建立板簧支架多工况拓扑优化模型,在工程约束下对结构进行拓扑优化设计。首先,对建模过程中用到的材料插值模型、折衷规划法进行讨论,根据实际问题选择适当的模型模拟相关问题;随后,对已有设计方案进行有限元分析,了解结构在四种工况下的性能;之后,利用Hyperworks进行板簧支架多工况拓扑优化设计,并完成模型重构;最后,对重构模型进行性能分析,验证其是否满足工程需求。结果表明:利用折衷规划法进行拓扑优化设计,可同时满足结构在多个工况下的设计需求,实现结构轻量化设计。     

拓扑优化在白车身概念设计中的应用

将碰撞工况转化为等效的线性工况,并与刚度、耐久性、NVH工况等通过加权应变能的方法组合为优化设计的目标函数,充分兼顾了车身各方面的结构性能.对优化后的拓扑结构进行解读,转化成了工程上可实现的设计方案.实践证明,运用车身拓扑优化方法,既可以保持质量大大提高车身结构性能,也可以保持性能进行车身轻量化设计.本文所做工作属于前者.     

平台化车身架构拓扑优化方法研究

文章研究了平台化车身架构的拓扑优化设计方法。首先,基于拓扑优化算法,提出基于平台化车身结构的拓扑优化基本思路;然后,对拓扑优化过程中的目标函数及约束条件进行了收敛性分析;最后,基于平台化车身架构的局部结构共用和工程约束控制,分析了多工况作用下车身架构的最优载荷传递路径,可为平台化车身架构的概念设计提供有力的参考。     

Topology Optimization on the Structure of Articulated Rhombus Concept Chassis

采用基结构方法,根据各总成布置和实际行驶要求,建立铰接式菱形底盘基结构模型.以质量最小为优化目标,各种典型载荷工况下车架纵横梁等结构件的刚度、强度为约束条件,各构件的布置位置和截面尺寸为设计变量,对铰接式菱形底盘结构进行拓扑优化.最后试验结果验证了所采用的拓扑优化方法的有效性.     

基于ansys workbench的龙门架拓扑优化设计

龙门架的质量在运管车整车质量中占很大比重,因而龙门架结构的优化是整车结构优化的主要内容。基于ansys workbench分析龙门吊结构,结合拓扑优化设计理论得知原有结构设计冗余大,应对其结构进行优化,通过多组参数赋值得到多种优化方案,综合龙门架在吊装工况下的承载方式,通过分析各个优化方案的结构,最终类比得到最佳结构优化方案。由龙门架的结构优化分析过程和结果可将拓扑优化分析类推到分析和优化一些复杂模型。