基于结构优化的混合动力轿车电池包模态特性改进

建立某混合动力轿车电池包结构有限元模型,进行模态分析,根据分析结果对电池包结构进行拓扑优化.参考优化结果,提出了3种优化方案,根据此方案进行结构更改.更改后,结构1阶模态频率提升到24.5 Hz.然后对该结构进行尺寸优化分析,得到最优的厚度分布.最终优化后,电池包结构1阶模态频率由6.4 Hz提升到30.1 Hz,经强度分析验证,新结构满足设计要求.     

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。     

基于拓扑优化的转向节轻量化设计

为了迎合现代汽车轻量化设计主流趋势,在综述了拓扑优化设计的基础上,将TOSCA软件结构优化的功能应用于某转向节优化设计上,同时考虑其复杂成型工艺进行了局部形状及尺寸的优化,再与传统方法设计的成熟车型的转向节相结合后得出优化方案,为相同类型的结构部件结构优化及轻量化设计提供了新的思路。     

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。     

纯电动汽车动力电池包结构轻量化设计

为实现某纯电动汽车动力电池包的轻量化设计,结合电池包各结构件的功能属性与结构特征,通过更换铝合金材料以及形貌、拓扑、尺寸优化等CAE仿真方法对电池包中的不同结构件进行优化,使电池包在保持良好静态性能的条件下,整体质量减轻6.2%,且动态性能得到明显改善。对优化后的电池包实体进行安全性能测试,结果表明,电池包各项安全性能指标均满足国家标准要求,优化设计方案具有可行性。     

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。     

基于拓扑优化的塑料尾门仿真设计

为了探索一种满足结构要求同时尽可能的降低其重量的塑料尾门设计结构,文章基于变密度法,建立连续的尾门拓扑优化模型,填充内板与外板之间的腔体作为优化空间,根据是否将密封面作为优化对象,分别建立了全拓扑优化和局部拓扑优化两种方案,以结构设计区域体积最小为目标函数。针对模态,弯曲,扭转,中部刚度分别制定了优化目标,得到了载荷最优传递路径及它们之间的连接形式,结果表明该优化结构满足尾门设计要求,可为尾门下一步详细设计提供依据。     

客车结构优化设计

把灵敏度分析引入到客车结构优化设计中,通过对某型客车各梁的相关参数相对于整车质量变化的灵敏度分析,找出对质量变化最敏感的设计参数,再对其进行尺寸优化,计算出最优数值,根据型钢标准对优化结果进行圆整,从而得到改进后的尺寸,对客车结构的改进提供指导,提高优化设计的效率,减少其盲目性。     

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。     

基于OptiStruct的某客车拖车钩的优化设计

通过HyperWorks软件OptiStruct求解器对客车拼焊件组成的拖车钩进行有限元分析,对每块拼焊件进行尺寸优化确定各自最佳板厚,再对拖车钩进行结构拓扑优化确定最佳材料分布,最后对其进行强度分析验证和优化方案评价,为拖车钩设计提供依据。     

基于整体拓扑优化的白车身轻量化设计

传统拓扑优化技术主要集中在单个零部件的减重孔位置以及大小进行优化设计,而忽略整体车身结构的空间优化。本研究针对某微车,在概念设计阶段,通过采用整体拓扑优化技术,着眼整体空间结构,以车身弯曲刚度和扭转刚度作为优化目标,对整体车身结构进行优化设计,得到最优的车身承载骨架,实现整体车身结构的空间布局优化,从而为车身详细设计阶段的轻量化设计提供指导。     

自卸车举升机构三角臂拓扑优化设计

采用拓扑优化技术对某自卸车举升机构三角臂进行了拓扑优化设计,使得优化后结构相对于原结构质量减轻约20%,同时刚度大大增强。     

Reliability-based topology optimization based on bidirectional evolutionary structural optimization using multi-objective sensitivity numbers

Reliability-based topology optimization (RBTO) is used to obtain an optimal topology satisfying given constraints, as well as to consider uncertainties in design variables. In this study, RBTO was applied to obtain an optimal topology for the inner reinforcement of a vehicle’s hood based on bidirectional evolutionary structural optimization (BESO). A multi-objective topology optimization technique was implemented to obtain the optimal topology for two models with different curvatures while simultaneously considering the static stiffness of bending, torsion, and natural frequency. A performance measure approach (PMA) with probabilistic constraints formulated in terms of the reliability index was employed to evaluate the probabilistic constraints. The optimal topology obtained by RBTO was evaluated and compared to that obtained by deterministic topology optimization (DTO). A more suitable topology was obtained through RBTO than DTO even though the final volume obtained by RBTO was generally slightly greater than that obtained by DTO. The multiobjective optimization technique based on BESO can be applied very effectively with topology optimization for a vehicle’s hood reinforcement.     

基于改进图分解法的多材料车身结构优化设计方法

针对概念设计阶段的车身结构轻量化设计,提出了一种可实现车身多材料结构设计的分层迭代优化方法。该优化方法的设计变量中,除常见的板厚、材料外,还包括装配设计中的拓扑连接,以实现“将合适的材料用在合适的部位”的要求。分层迭代优化的第1层以拓扑连接为设计变量,采用图分解和NSGA-II对车身装配拓扑结构进行多目标优化,最大化车身弯扭刚度和1阶固有频率;第2层对板厚和材料进行多目标优化,最小化车身质量和材料成本。最终采用基于模糊集合的评分公式选定综合最优解,实现了考虑成本的车身结构轻量化设计。     

BIM+GIS技术在分岔特长隧道设计中的应用研究

BIM+GIS技术主要应用在设计阶段，包括通风方案优化、排水设计优化、分岔隧道数字化设计与虚拟建造、桥隧相接精细化设计等。通过二、三维设计结合，提高隧道复杂节点设计质量，设计意图更容易传达；动态模拟隧道通风、排水设计方案及效果，为后期运营提供科学指导；BIM+GIS技术高效选择最优路线；虚拟建造，优化设计方案，规避后期施工安全风险。某项目运用BIM技术解决超特长隧道设计痛点，提出解决方案，收到较好的效果，对同类型项目具有较强的借鉴意义，具有一定的推广应用价值。     

基于拉拽安全性能的汽车座椅优化设计

首先,基于国家标准GB14167—2013《汽车安全带固定点》中的座椅拉拽安全性能试验规程对汽车座椅单体进行建模仿真,并经试验验证模型的可靠性。然后,为改善座椅拉拽安全性能并实现轻量化,同时考虑NVH性能对座椅结构模态频率的要求,从概念设计阶段到详细设计阶段,对座椅骨架进行拓扑优化和尺寸优化。在概念设计阶段,通过多个静态载荷模拟座椅在动态载荷下的变形趋势,以静态载荷下的座椅骨架总柔度最小为目标,设计区域体积和1阶模态频率为约束,对座椅结构进行拓扑优化。在此基础上,通过相对灵敏度分析从19个部件中选出10个部件的板厚度作为设计变量,通过哈默斯雷和拉丁超立方采样的试验设计,构建了移动最小二乘法(MLSM)近似模型。以质量和滑轨最大变形量最小为目标,采用多目标遗传算法(MOGA)进行优化求解,获取Pareto最优解。结果表明:在座椅第1阶模态频率不低于19 Hz的前提下,优化后的座椅质量下降了5.7%,滑轨最大变形量减小了16.2%,在改善座椅拉拽安全性能的同时实现了轻量化。     

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。     

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。     

哈飞路宝正面碰撞安全性车身优化设计

针对哈飞路宝轿车车身设计的具体要求,建立了用于碰撞分析的整车车身结构简化有限元模型,并利用该模型对车身前部结构的几种设计方案进行了选择分析。利用计算机模拟技术对整车车身结构的有限元模型进行了模拟碰撞分析。模拟结果与实车碰撞试验结果的对比表明,所采用计算方法和模拟过程正确,提出的优化设计方案可以提高该轿车产品的被动安全性。