Static-dynamic Combined Topology Optimization of Gearbox Housing Under Multiple Loading Conditions

建立变速器箱体的有限元模型,并对其进行静力分析、模态分析和动态响应分析.在此基础上,以应力、位移、体积比和第1阶固有频率为约束,以组合应变能指标为目标,对结构进行静动态联合拓扑优化.根据结构优化后的材料密度分布云图对箱体进行改进设计,改进后结构减轻质量5.9％,同时,改进后结构的静动态响应分析结果表明优化后箱体结构的振动也减弱了.     

基于CAE技术的两阶段结构优化设计方法

利用CAE技术，对一受集中荷载作用的矩形板依次进行拓扑设计和尺寸优化的计算与分析，最后得到给定条件下的合理结构。研究结果表明，拓扑优化与尺寸优化相结合的结构系统优化设计方法，是解决具有较少目标的结构优化问题的一种有效方法。     

应力约束下车架的结构拓扑优化设计

根据汽车车架的结构及受力特点，建立了汽车车架结构拓扑优化模型，对薄板结构的极限应力分析表明，应力约束下汽车车架结构拓扑优化可用薄板结构尺寸优化方法的数学模型来描述，并用修改的满应力法求解。文中的数值结果表明这个方法是有效的算法。     

TBM机载锚杆钻机摆动结构拓扑优化研究

为解决TBM机载锚杆钻机推进梁的摆动结构作业时因受力复杂而导致的安全性问题，提升其力学性能和稳定性，首先，通过对摆动结构进行静力学分析，确定其作业时应力集中和应力分布极度不均的薄弱部位； 然后，基于子模型法将摆动结构的薄弱部位切割出来，扩大其设计空间，再运用拓扑优化方法进行优化设计，得到该部位全新的拓扑结构形式; 最后，对比分析优化前后摆动结构的受力、变形情况及振动频率。结果显示： 优化后危险工况下摆动结构的应力集中现象明显改善，一定程度上提高了该结构的刚度和强度，同时有效改善了结构的振动特性，提高了结构的稳定性。     

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。     

重型卡车保险杠拓扑优化设计

分析了运用现有有限元软件进行耐撞击结构拓扑优化设计的基本方法和所涉及的关键问题,对某重型卡车保险杠结构进行了拓扑优化分析与研究,结果表明动态撞击结构拓扑优化设计方法是有效可行的。     

基于有限元技术的汽车支架拓扑优化设计研究

用变密度法建立了结构拓扑优化数学模型,阐述了利用有限元法进行结构拓扑优化的过程。以汽车上某支架为例,在有限元软件Hypermesh中进行拓扑优化设计,并对优化结构进行了台架试验。试验结果表明,结构拓扑优化结果与载荷大小无关;基于有限拓扑优化方法得到的结构优化方案是合理的受力承载结构。     

基于渐进结构优化算法的桥梁找型工作研究

通过介绍结构拓扑优化方法的基本理论,详细阐述了渐进结构优化算法的原理和优化过程.通过编制基于渐进结构优化算法的ANSYS拓扑优化程序,求解了二维平面的拓扑优化问题.研究表明,通过渐进结构优化算法,可以帮助设计人员选出结构合理且富启发性的桥梁结构形式,具有良好的应用前景.     

基于子结构的构件逐步逼近拓扑优化方法研究

针对复杂机械系统中构件的边界条件难以确定,导致结构优化结果并非最优的问题,本文中基于子结构方法,研究了在结构拓扑优化过程中边界条件的确定方法,提出了通过逐步逼近,使结构拓扑形态逐步趋优的算法。以某型汽车前排座椅骨架的右侧板为例,对提出的方法进行了验证。结果表明,应用所提出的方法,可准确确定构件在结构拓扑优化过程中变化的边界条件,拓扑优化后的汽车座椅骨架侧板质量减轻,整椅应变能和最大应力均降低。     

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.     

纯电动乘用车动力电池箱体设计优化及仿真分析

电池箱体作为动力电池总成的主要承载部件，其结构强度对动力电池系统的可靠性有着关键影响。研究了某款纯电动乘用车电池箱体，运用有限元分析方法对电池箱体的振动模态、结构强度进行分析并制定改进建议，完成了改进方案的台架试验验证。针对电池箱体开发，通过前期设计优化及有限元分析方法，对电池箱体的模态及结构强度进行分析，实现产品方案的快速迭代，减少试验风险，保证动力电池产品的结构可靠性。     

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。     

考虑路网拓扑时变的交通拥堵自适应预测方法研究

对路网交通系统中的交通拥堵进行预测，有利于交通管理和避免交通风险。然而，由于交通管制、道路施工、恶劣天气、自然灾害等原因，路网交通系统的拓扑结构时常发生变化，使得依赖于固定路网拓扑的拥堵预测方法效果不佳。针对这一问题，提出一种双重自适应图卷积循环网络结构(DAGCRN)来处理路网拓扑结构变化情况下的交通拥堵预测问题，该方法运用自适应辅助邻接矩阵对预定义的路网静态图结构进行适应性学习以动态优化原有连接间信息的传递，运用自适应嵌入邻接矩阵对预定义路网静态图结构进行路网隐藏信息的捕捉以确保路网拓扑结构的动态完整性，并采用门控循环单元提取路网交通流的时间特征信息。研究结果表明,DAGCRN具备以下特点：①能够有效捕捉和定位路网拓扑结构发生的变化，并能够在拓扑结构变化时仍然保证拥堵预测的精确率；②相比较一些常见预测模型有更高的预测准确率，尤其是长期预测方面和克服路网结构变化方面更具优势；③进一步的双重自适应功能消融试验，证实了含有自适应辅助邻接矩阵和自适应嵌入邻接矩阵的双重自适应图卷积结构对于路网拓扑结构变化有很强的自适应能力，缺少2个或任一个自适应模块，都会引起模型预测性能的大幅下降。     

碳纤维增强复合材料电池箱轻量化设计

对某电动汽车的电池箱进行轻量化设计。因上箱体主要作为密封件,故采用结构优化的轻量化方案,而下箱体主要作为承载件,因而采用碳纤维替换原始材料的轻量化方案。在碳纤维结构下箱体的轻量化设计中引入了多目标优化算法。仿真结果表明,所采用的轻量化方案在减轻质量的同时,还有效提高了电池箱的刚度和模态频率。     

某类雷达车车身地板附加结构阻尼层布置优化技术

车辆的振动舒适性不仅影响乘客的乘坐体验，对于雷达车等装载精密设备的特种车辆而言，车辆的振动噪声还会影响雷达的正常工作或降低指挥官间的沟通质量。车身附加结构阻尼是改善车辆乘坐舒适性的一种有效措施，以某类雷达车车身地板为研究对象，详细研究了附加结构阻尼层的布置优化方法，认为拓扑优化设计方法是附加结构阻尼层优化布置的有效方法。在此基础上进一步研究了附加自由阻尼层的局部约束化优化方法，探讨了局部约束化对自由阻尼层性能的影响。     

考虑应力和频率要求的车架结构拓扑优化设计

基于渐进结构优化方法,建立了一套优化准则和算法.基于结构最大设计域的固定网格有限元模型,给出了结构拓扑变化模型的处理方法和结构拓扑优化程序的实现策略.完成了车架结构的拓扑优化仿真设计.仿真结果显示出该方法的正确性和有效性.     

柔性箱体变形对微型车变速器动态性能的影响

借助有限元分析方法,应用灵敏度分析理论对变速器箱体进行特征值灵敏度分析,为变速器动态特性优化提供了优化分析方法;并对变速器箱体进行瞬态响应分析,为变速器箱体优化提供了检验方法。     

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。     

十档变速箱壳体刚度改善

为改善变速箱壳体刚度,对其进行装车约束条件下的模态分析,得到了箱体的模态参数及振动薄弱点。通过加厚前、后隔板及布置加强筋分析对箱体刚性的影响,为箱体的结构优化设计提供理论依据。     

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。