基于拓扑方法的汽车车体结构优化

拓扑学为数学领域的一大重要分支学科,主要研究几何图形在连续改变形状时还能保持不变的相关特性,即研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性及不变量。最优化是应用数学的1个分支学科,是在一定约束条件下选取某种方案使目标达到最优的1种方法,在工程设计、项目管理等诸多领域得以广泛应用。目前,日本汽车研发人员正在将拓扑方法、最优化及计算机辅助工程(CAE)得以完美结合,成功将其应用于发动机缸体及悬架下控制臂等铸件的优化过程。介绍了应用拓扑方法使汽车零部件实现最优化的基本原理及优化结果,同时展示了将拓扑学最优化分析程序应用于点焊位置及粘结剂位置的优化示例。     

汽车后副车架轻量化概念设计方法研究

在汽车结构概念设计阶段,将拓扑优化技术与隐式参数化建模相结合,并引入截面形状控制方法,用以实现产品结构-材料-性能一体化优化设计。第1步,对后副车架进行综合目标拓扑优化。第2步,建立隐式参数化模型,采用截面形状控制方法选择零件形状、位置、厚度和材料等36个参数为设计变量,以质量最小、第1阶模态频率最高为目标,硬点刚度和前3阶模态频率为约束,进行多目标优化。结果表明,在满足后副车架性能目标的条件下,质量减轻2.41 kg,其轻量化率达14.5%。     

公路隧道开挖的拓扑优化研究

拓扑优化作为结构优化的高层次优化方法,目前正成为工程界研究的热点,但在隧道工程研究中运用甚少。引入拓扑优化理论,以隧道主要影响区作为拓扑优化区,建立隧道拓扑优化模型,并结合弹塑性有限元数值计算方法,提出对隧道支护加固部位进行拓扑优化分析的方法,结合实际工程对隧道不同开挖工艺下支护加固位置进行了分析,研究结论合理,表明采用拓扑优化对隧道开挖优化设计是可行的。     

车身骨架结构拓扑优化设计综述

论述了车身骨架拓扑优化的过程和几种车身骨架拓扑优化的处理方法,提出了车身骨架拓扑优化在理论研究、实际应用、拓展研究和软件研究等方面的研究方向。     

基于变密度法的城市客车车架拓扑优化设计

应用ANSYS分析某混合动力城市客车车架的典型工况强度,并基于变密度法拓扑优化理论建立车架的拓扑优化模型,以提高车架强度和实现车架轻量化设计。     

车身骨架结构拓扑优化设计综述

论述了车身骨架拓扑优化的过程和几种车身骨架拓扑优化的处理方法,提出了车身骨架拓扑优化在理论研究、实际应用、拓展研究和软件研究等方面的研究方向。     

车身骨架结构拓扑优化设计综述

本文论述了车身骨架拓扑优化的过程和几种车身骨架拓扑优化的处理方法,提出了车身骨架拓扑优化在理论研究、实际应用、拓展研究和软件研究等方面的研究方向。     

软弱围岩公路隧道衬砌结构形式拓扑优化

首次基于连续体的结构优化理论和有限元方法,采用简化的假定条件,应用拓扑优化理论,以应变能最小即刚度最大为约束条件,成功对不同应力场软弱围岩公路隧道衬砌结构体进行了结构优化.单拱隧道衬砌结构拓扑优化结果表明:不同的应力场和不同的围岩强度,衬砌结构的断面型式和厚度差别较大;随着侧压力系数的增大,衬砌结构断面高跨比应越来越小...     

车身骨架结构拓扑优化设计综述

论述了车身骨架拓扑优化的过程和几种车身骨架拓扑优化的处理方法，提出了车身骨架拓扑优化在理论研究、实际应用、拓展研究和软件研究等方面的研究方向。     

某挖树机挖土铲的综合结构优化

某挖树机项目的挖土铲在结构设计阶段遇到了制造工艺性差和结构超重的难题。为解决此问题,联合使用了拓扑优化、形状优化、尺寸优化和结构分析等多种现代设计方法和手段,最终设计出了一种相较于传统同类产品具有更好的可制造性和更优异性能的全新的挖土铲结构。本文结合该优化过程,演示了如何在结构设计中联合使用多种优化技术,以获得最优设计方案的过程。     

车身骨架结构拓扑优化设计综述

文章论述了车身骨架拓扑优化的过程和几种车身骨架拓扑优化的处理方法,提出了车身骨架拓扑优化在理论研究、实际应用、拓展研究和软件研究等方面的研究方向.     

基于CAE分析的变速器壳体优化

以某公司自主研发的DCT变速器壳体多工况下的优化设计为例,论述了变速器壳体优化设计的详细流程,通过有限元的拓扑优化设计平台,为变速器壳体优化设计提供了较好的理论依据,在多种工况下可以极快地找到产品优化区域结构形状,提高了产品的研发质量与效率。     

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。     

基于隐式参数化模型的车身结构优化设计

引入隐式参数化模型的概念,并结合有限元网格自动生成技术,对车身模型各项特性参数进行有效设置,可实现运算过程无须人工干预的优化循环,对车身结构进行形状与拓扑优化。以某车型为例,对前保险杠与碰撞盒组成的系统结构进行了基于耐撞性能的优化。优化后结构对于增强车身耐撞性效果明显。     

驱动电机转子结构优化分析

对某电动车的驱动电机转子进行了结构强度分析,针对强度分析结果进行结构拓扑优化和形状优化分析,优化后方案与原方案相比减重18.8%。仿真和试验结果表明优化后的电机转子各项性能满足设计要求。     

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Optistruct的气室支架拓扑优化设计

<正>前言近代汽车工业的快速发展及日益突出的能源问题,对重型卡车的轻量化要求提出了严峻的考验。因而,如何降低制造成本、提高燃油经济性并能在满足重型卡车强度及性能要求的基础上尽可能减轻自重,成为重型卡车制造商们竞相研究的课题。由此可见,机械结构和零部件优化设计对重型卡车轻量化的意义重大。结构优化通常分为尺寸优化、形状优化、拓扑优化和结构类型优化。其中,结构拓扑优化是一种根据约束、载荷及     

基于多目标的乘用车架拓扑优化设计

以某乘用车底盘优化为例,基于密度惩罚法和折衷规划法理论,采用多目标优化方法,兼顾低阶固有频率和多工况下车架刚度,避免了单目标优化对其它性能参数的影响。通过拓扑优化后得到的连续体离散模型,可知车架横梁的大体布局以及纵梁在哪些部位需要加强和弱化,为车辆轻量化和后续设计提供思路。     

基于HyperWorks的托料器轻量化设计研究

以冲压车间运输板料的托料器为研究对象,根据其实际工作状态和极限荷载情况,建立CAD模型和有限元模型,对其进行静力分析,确定了托料器应力分布情况。在此基础上,应用拓扑优化、形状优化等优化方法对托料器的整体结构进行轻量化设计,优化后的托料器质量由111.8 kg降为93.99 kg。最大变形由1.502 mm降低至0.923 mm。同时最大应力由207.6 MPa降为188.2 MPa。结果表明结构优化后托料器在减轻质量的同时,提高了性能。     

基于HyperWorks发动机支架的拓扑优化设计

1引言 结构拓扑优化又称结构布局优化，是一种根据载荷、约束及优化目标寻求结构材料最佳分配的优化方法。结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式，根据结构的类型和形式、工况、材料和规范所规定的各种约束条件（如强度、刚度、稳定、构造要求等），提出优化的数学模型（目标函数、约束条件、设计变量），然后根据优化设计理论和方法求解优化模型，以获得最佳的静力或动力等性态特征。结构优化设计集计算力学、数学规划、计算机科学以及其他工程学科于一体，