基于有限元理论的拓扑优化技术在客车车身结构设计中的应用

简述拓扑优化技术的概念,针对客车车身进行详细的拓扑优化分析,初步获得车身结构等值面轮廓图,进而提出客车车身结构设计原则。     

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。     

城市客车车身结构有限元分析

文章对某公司最新开发的低入口城市客车车身结构进行了有限元分析。根据多种工况条件下的计算结果分析，提出了对该型客车车身结构的优化方案。     

客车车身结构概念设计中的优化分析

在客车车身结构概念设计阶段，进行结构分析和优化设计，可以在车身结构设计初期使车射满足整车性能指标的同时，选择最佳的车身结构布置形式和最优的车身结构件截面形状，从而减轻车身自重，避免设计过程的反复，缩短车身的开发时间，降低开发费用。本文对客车车身结构概念设计中的结构优化分析进行了总结，并对以CCJ6100型大客车为例进行了优化分析。     

低地板电动城市客车车身拓扑优化与结构分析

基于某新型低地板纯电动城市客车的概念设计初始要求,建立该客车车身的有限元模型,采用变密度法,利用拓扑优化技术对多工况下的客车车身结构进行优化,并对优化的结构进行分析验证。结果表明,结构的刚度和强度均满足设计要求。     

三轴低地板客车骨架静动态分析

客车骨架的静动态分析的主要目的是获得整车的应力和变形状况,来检验车身结构的合理性,从而有针对性的对结构进行改进和优化。本文对一款三轴低地板客车的车身骨架从静态和模态方面进行有限元分析,找出客车在实际运行中可能存在的破坏问题,从而进行车身结构优化来彻底消除隐患。     

车身正向开发过程中的优化设计

研究了如何在车身的各个开发阶段,合理地应用多种优化设计方法。以某款车的白车身正向开发为例,运用拓扑优化技术,找到白车身结构最有效的材料分布;建立全参数化的几何/有限元模型,研究载荷传递路径,确定车身结构,采用基于实验设计与近似模型的参数优化技术,平衡白车身的结构、安全、振动噪声等性能和车身质量,得到了最优设计方案;优化零件形貌,设计冲压筋。通过4个具体的案例(拓扑优化、路径研究、参数优化和形貌优化),合理的运用多种优化设计方法,优化车身正向开发流程,提高开发效率,提升车身的结构、安全和振动噪声等性能,并降低车身质量。     

基于灵敏度分析的某纯电动客车车身骨架结构优化

运用有限元分析理论,在Hypermesh有限元软件中建立纯电动客车车身骨架结构整车有限元模型,进行水平弯曲和极限扭转两种典型工况下的静力学分析,通过分析发现车身结构强度和刚度都有过盈。提出基于灵敏度分析的方法对该客车车身结构进行结构优化,结果表明,车身结构质量减轻95 kg,各项性能变化不大且仍满足要求。     

车身冲压件模具开发的成本控制和质量管理

结合生产实际,论述了汽车车身开发阶段的成本控制和质量管理。介绍了如何在模具开发阶段通过优化产品结构及工艺方案进行成本控制,并重点说明了生产运行成本的重要性及控制方法;叙述了模具开发阶段的质量管理和控制;最后,简单介绍了模具开发与产品开发的同步工程。     

CJ6121GCHK型客车车身骨架有限元建模及结果分析方法研究

本文以常州长江客车厂的CJ6121GCHK型客车为例,研究了客车车身骨架有限元建模、不同工况下 强度和刚度分析方法及动态固有频率分析方法,分析结果可作为车身骨架结构优化的参考。     

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。     

大客车CAE分析及轻量化设计

通过有限元分析方法,对12m大客车进行了多工况下的刚度及强度分析;并通过灵敏度分析,对车身骨架进行了优化设计;同时,也呈现了一套通过数值模拟方法对大客车轻量化进行设计的方案,此方案对于客车优化设计具有一定的参考价值。     

低地板发动机后置式铰接客车急转弯特性有限元分析

对于客车车身来说,整体结构的有限元模型部分已经很成熟了。但是对于发动机后置式铰接客车在急转弯工况下的结构有限元分析,尚不多见。文章基于有限元理论,对某型低地板发动机后置式城市铰接客车结构进行建模和静态特性分析。在分析中以汽车各部件的实际连接关系的精确模拟为出发点,考虑了铰接盘处的转动,建立车身有限元模型,并结合国外大汽车公司的FEM行业分析经验,着重考虑了汽车行驶时的急转弯工况,建立了数学模型且对车身强度进行了分析,其结果可作为车身骨架结构优化的参考。     

基于RMA方法的汽车车身CAN总线优化设计

针对汽车车身控制信息的高实时性和车身CAN系统扩充的高灵活性等特殊要求,介绍用于实时系统分析的速率单调分析(RMA)方法,在原总线利用率、信息最坏响应时间等实时性指标基础上引入总线扩展灵活性因子进行车身CAN总线方案的寻优设计,并以典型汽车车身控制系统为例,对单信号方案和信号组合方案进行实时性和扩展灵活性对比分析,在线试验结果验证了理论分析数据的正确性。     

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。     

微型客车车身结构综合评价

以某微型客车为例,采用CAE技术对微型客车车身结构特性的综合评价方法进行研究。对微型客车白车身模态、刚度和强度、车身接头刚度、车身挂点强度、车身耐撞性等结构性能进行了分析和评价,包括载荷、边界条件的设置,以及评价指标及其合理范围,可供相关车身研发分析参考。     

BOB系列城市客车前围总成优化设计

前围总成是大客车车身中非常重要的部分。通过对目前国内、外前围总成设计现状的分析。提出了结构及材料方面存在的问题,制定了新的设计方案。对客车前围总成进行了优化设计。     

Torsional stiffness and weight optimization of a real bus structure

In this paper, the structural optimization of a real bus structure is proposed. The proposed optimization has been accomplished by means of genetic algorithms. The structural behavior of the bus structure when subjected to weight and torsion was also analyzed using the finite element method (FEM). The results demonstrate that improved weight and torsional stiffness are achieved with the optimized structure.     

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...