新能源汽车车架结构拓扑优化初步设计

车架结构设计在新能源汽车节能环保设计中具有重要意义。文章基于拓扑优化设计理论,应用数值计算方法对新能源汽车车架结构进行了三维拓扑优化初步设计。通过新能源汽车正常运行过程中车架弯曲、扭转工况下的优化设计计算分析,得到车架结构初步的最优载荷传递路径及各构件空间连接方式。可为车架结构的进一步详细设计提供参考。     

汽车子结构的复合域拓扑优化

提出一种复合域拓扑优化方法以控制结构设计子域的不同材料数毋分布.以汽车前端结构和车架为例,研究汽车子结构中复合域拓扑优化问题.比较分析表明,采用该方法设计的汽车前端碰撞能量控制结构吸能量提高,吸能时间延长,正面碰撞时结构所受的撞击力降低;而用该方法设计的带x形横梁的汽车车架,与常规车架相比,固有频率提高,振动状况改善.说明所提出的复合域拓扑优化方法足可行而有效的.     

基于有限元法的五座观光车车架分析及优化

以电动观光车为对象,利用SolidWorks软件建立三维模型,导入到WorkBench软件中,完成网格的划分。从静力学分析入手,分析车架结构的应力、总变形情况。建立多目标拓扑优化模型,在ANSYS中对车架进行拓扑优化。结果表明:优化后的车架在满足强度的要求下,车架应力和变形都有所改变,车身的重量减少,满足设计要求。     

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。     

后副车架拓扑优化概念设计和智能轻量化方法研究

为避免汽车结构前期设计开发中的盲目性,将结构拓扑优化技术引入后副车架结构概念设计中,并采用智能优化算法对参数化后副车架概念模型作进一步的结构优化和轻量化设计,同时给出了实现优化过程自动化的流程。优化后的后副车架结构刚度、模态和焊缝疲劳分析的结果表明了拓扑优化技术和智能轻量化优化设计流程的实用性和可靠性。     

后副车架拓扑优化概念设计和智能轻量化方法研究EI北大核心CSCD

为避免汽车结构前期设计开发中的盲目性,将结构拓扑优化技术引入后副车架结构概念设计中,并采用智能优化算法对参数化后副车架概念模型作进一步的结构优化和轻量化设计,同时给出了实现优化过程自动化的流程。优化后的后副车架结构刚度、模态和焊缝疲劳分析的结果表明了拓扑优化技术和智能轻量化优化设计流程的实用性和可靠性。     

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。     

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。     

汽车车架结构参数的优化设计

边梁式车架是汽车车架的主要结构型式。本文通过对汽车车架性能特点的分析，提出了此种车架结构参数的优化数学模型，讨论了车架的各种约束条件，并采用复合形法，混合罚函数法进行了实例优化计算。     

重型商用汽车车架轻量化设计

车架是汽车的主要承载构件,其功用是承受来自车内外的各种载荷,连接汽车的各大总成及各种车用设备,结构型式主要取决于汽车的总布置要求。深入研究车架的承载特性是车架结构设计改进和优化的基础,也是保证整车性能的关键。本文以某载货车车架为研究对象,建立了车架有限元分析模型;通过该车架模态仿真,验证了有限元模型的正确性;根据载货车的承载特点和行驶工况,对该车架在满载弯曲工况和满载扭转工况的静态应力分析,考察某载货车车架在典型工况下的应力分布,以此评价车架设计的合理性。在以上分析的基础上,本文对车架的连接横梁进行了结构优化,并对改进方案进行了有限元分析,通过与原结构的动态性能对比分析,确定了结构改进的可行性。     

基于PSO算法的反力架设计与优化

为提升盾构隧道专用反力架轻量化水平和降低制造及运输成本，对其结构进行优化。首先，依据设计的反力架结构建立其有限元模型，并结合工程数据类比确定载荷条件，验算反力架强度及刚度； 然后，以所有板材厚度为自变量、反力架总质量为因变量，利用方差分析的方法获得主效应图，确定5种对结构总质量贡献量大的板厚为优化变量； 最后，以5种板厚为设计变量，强度、刚度指标作为约束条件，反力架质量最小为优化目标，采用PSO算法进行求解。结果表明： 优化后结构的最大应力为252.2 MPa,最大变形为10.6 mm，反力架总质量从305.78 t降至274.85 t，减重比例为10.1%(30.90 t)，验证了结构优化的有效性。     

多工况下某越野车车架多目标拓扑优化设计

以多工况下的柔度(静态)和振动固有频率(动态)为目标函数,对某越野车车架进行多目标拓扑优化。依据固体各向同性惩罚(SIMP)理论,采用带权重的折衷规划法建立多工况、多目标优化模型,通过迭代计算得到新的越野车车架。通过仿真分析表明新车架能同时满足静态柔度最小和低阶振动频率最高的要求。     

基于ANSYS的滑移装载机车架降重优化设计

应用零阶优化设计方法进行机械产品的结构优化,研究了滑移装载机车架结构在不同工况下的受力情况,通过有限元分析找到最大力掘起铲斗这种最危险工况并进行优化结果表明：零阶优化使得钢板材料分配更加合理,车架结构应力分布更加均匀,是一种有效的结构优化方法     

基于ANSYS的车架形状拓扑优化研究

提出了车架传统设计的不足，利用ANSYS软件，首先对车架进行拓扑优化得到各梁的大致分布位置，再对各横梁进行形状尺寸优化，使得在满足强度要求下用料最省，最后再进一步对车架进行拓扑优化，并对最终的模型进行强度校核。     

基于相对灵敏度分析的中型客车车架轻量化设计

建立了某客车车架的有限元模型,分析了车架的弯曲和扭转刚度。对车架各构件进行了灵敏度分析,取质量灵敏度与刚度灵敏度之比较大的构件厚度作为设计变量,以质量最小作为目标函数,以位移为约束条件,对车架进行了轻量化设计。优化结果表明,基于灵敏度分析的优化设计方法可行,轻量化效果明显。     

Evaluation of torsional rigidity of frame for electric Eco-Vehicle: deformation behavior of light thin shell structure subjected to torsion and bending

The frame of the electric Eco-Vehicle is required to be as light as possible and to have enough room for many batteries. The frame assembled with thin aluminium plate instead of solid is thought to be advantageous. In this study, torsion tests and the finite element method calculation of a structure unit for Eco-Vehicle were conducted. The torsional deformation of thin shell structure was found to be explained by the theory of the bending of a thin plate rather than that of the pure torsion of a beam. Some examples of the optimized models of reinforced frame were also shown.     

基于相对灵敏度分析的客车车架轻量化

以某客车车架为研究对象,进行模态分析并与试验模态比较,验证了有限元模型的准确性;进行刚度分析,验证了该车架弯曲刚度和扭转刚度符合设计要求。在此基础上,考虑车架结构件板厚对其低阶模态参数及质量的影响,对主要部件的板厚进行频率灵敏度和质量灵敏度分析。引入相对灵敏度,提取相对灵敏度较大的部件以板厚为设计变量进行优化分析。优化结果表明：车架固有频率降低,同时车架的质量也减少,达到了轻量化的目的。     

微型电动车镁合金车架试制关键技术研究

介绍了微型电动车镁合金车架的结构设计、尺寸优化、结构改进和车架试制中的关键技术。通过拓扑优化得到了车架的初步结构,结合刚度、强度有限元分析和结构优化,最终所设计的镁合金车架能达到钢制车架相同的刚度和强度。对镁合金焊接过程中易燃烧、焊接变形大等问题提出了有效的控制措施。     

南京长江第二大桥南汊主桥流线形薄壁扁平钢箱梁分析的新方法

本文介绍南京长江第二大桥南汊主桥流线形扁平薄壁钢箱梁横隔板的空间节段模型和采用梯形纵向加劲肋钢桥面计算的等效格子梁法,分析了正交异性板的第二体系的应力,和传统的Peklian Esslinger法相比较,采用空间节段模型和等效格子梁法得到的结果更加全面、准确。     

明挖超大跨度叠层隧道结构受力分析及断面优化设计

为探索明挖超大跨度叠层隧道合理断面形式及优化思路，依托望海路快速化改造工程，借助数值模拟手段，分析超大跨度叠层隧道结构受力特点，并对超大跨度叠层隧道断面形式选择、跨度优化及覆土影响进行了研究。结果表明：超大跨度叠层隧道存在顶底板弯矩过大、中板承受拉应力的问题，中板处于偏心受拉的原因为跨度过大及侧向土体对结构约束不足；大跨度明挖隧道微拱形断面受力性能最优，直墙平顶断面劣于直墙折板断面，综合考虑结构受力性能、断面利用率、经济性，对于明挖大跨度叠层隧道推荐采用直墙折板断面；对超大跨度叠层隧道结构而言，跨度的大小贡献了结构内力较大的比重，减小结构跨度对结构受力改善明显，尤其可大幅减轻中板轴力和弯矩，断面一在受力性能及工程用量方面综合优势最大；浅埋条件下，推荐顶板上覆土采用换填泡沫混凝土的方式减少上覆土容重，从而降低隧道结构顶板截面内力，改善顶板受力条件。