汽车悬架控制臂的多目标拓扑优化

以多工况下的柔度(静态)和振动固有频率(动态)为目标函数,对汽车悬架控制臂进行多目标拓扑优化。基于SIMP变密度的拓扑优化方法,将多级容差序列规划与折衷规划法相结合,首先进行自由振动工况下的频率优化,然后以此为基础进行静态工况下的柔度优化,最终得到了同时满足静态柔度最小和振动低阶频率最高要求的控制臂拓扑结构。     

多工况下客车车架结构多刚度拓扑优化设计研究

以体积和频率作为约束,以各工况载荷下对应的最小柔度作为目标函数,采用带权重的折衷规划法和SIMP密度函数插值模型研究了多工况条件下客车车架结构多刚度拓扑优化问题.并以某三段式客车车架为研究对象进行了多刚度拓扑优化,得到了合理的车架拓扑结构.     

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。     

某越野车车架强度仿真分析

针对某越野车车架结构设计是否合理,文章基于HyperWorks有限元分析方法,建立越野车车架仿真模型。通过分析车架静态垂向、转弯、扭转和制动四种工况下车架的应力情况,为以后此种车架的设计提供理论依据。     

基于SIMP理论的电动汽车车身多目标拓扑优化

为在电动汽车车身概念设计阶段得到合理的承载结构,综合考虑静动态特性,进行了多目标拓扑优化.基于带惩罚的实体各向同性材料(SIMP)理论,采用折衷规划法定义静态多工况目标函数,用平均频率法定义动态振动频率目标函数,并通过对各目标函数归一化消除其数量级差异;利用优化准则法更新设计变量进行优化迭代,得到同时满足静态刚度和动态振动频率要求的电动汽车车身拓扑结构.     

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...     

货车车架的有限元分析及车厢对其性能的影响

车架的受力比较复杂，货厢与车架的连接对车架的刚度和强度也会造成一定的影响。通过CAE分析可以全面了解车架各部件对整体刚度的影响并对其进行优化设计，以保证车架具有足够的刚度满足结构安装的需要以及具有一定的柔度以满足良好的行驶性能的需要。对某中型载货汽车车架进行了弯曲工况和一轮悬空(扭转)情况下的强度与刚度分析。     

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。     

基于HyperWorks的某轻量化中置轴轿运车车架强度仿真分析

本文主要介绍了某轻量化中置轴轿运车车架基于HyperWorks强度分析的方法.通过计算车架在静态弯曲、紧急制动、紧急转向和扭转四种工况下的应力值,确认车架结构轻量化设计合理性,为车架结构优化提供了理论依据.     

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。     

多工况下某SUV车架结构优化设计

以体积和前三阶频率为约束,以各工况下车架的刚度最大为目标函数,依据带惩罚的实体各向同性材料（SIMP）理论,采用折衷规划法对车架结构进行多目标拓扑优化,根据优化后材料分布路径重新构建新车架,并对新车架进行尺寸优化。结果表明,优化后的新车架既减轻了结构质量,又提高了静动态性能。     

基于HyperMesh的轻型越野车车架有限元分析

结合某轻型越野车车架的设计过程,建立了车架三堆数字化模型,通过HyperMesh对4种工况特别是扭转工况下的结构刚度、模态进行了有限元分析,得到了车架前十阶固有频率,用于指导轻型越野车车架结构设计,提高结构的可靠性.     

基于区间的车架不确定性多目标优化

采用区间数描述车架材料参数的不确定性,基于车架有限元模型构建了设计变量和不确定变量与目标函数之间的近似模型。采用双层嵌套的遗传算法,内层采用隔代遗传算法(IP-GA)在不确定域求解目标函数区间,外层采用加入精英保持策略和去除重复个体的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对车架应力和质量最小两个目标进行优化。与确定性多目标优化比较的结果显示了不确定性多目标优化的优越性。     

动力总成悬置支架的多工况拓扑优化

为保证车辆低振动噪声和高耐久性等性能,动力总成悬置支架的刚度、模态、应力和质量都必须符合一定要求.采用多工况拓扑优化方法对动力总成悬置支架进行改进设计:选择Optistruct作为拓扑优化工具;以最小加权柔度作为目标函数;以模态>650Hz、应力<120MPa、体积<原体积的80%作为约束函数.优化结果表明,新支架一阶模态高于设定目标值,应力水平小于材料的屈服极限,质量比原支架轻了0.4 kg.     

某重型商用车的车架结构优化设计

以某重型牵引车车架为研究对象,建立了该型车架的有限元模型,进行了车架模态的仿真与试验,并将结果进行了对比分析,验证了有限元模型的准确性;根据重型牵引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进行静态应力分析,考察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。在此基础上,对车架的连接横梁进行了结构优化,对改进方案进行了有限元分析,并通过DOE分析确定了最优方案。通过车架结构优化设计及工程实践,反映了利用有限元法进行车架的设计和分析,具有精确可靠、周期短、费用低的优势,显示出了广泛的应用前景。     

半挂车车架多轴疲劳寿命研究

根据半挂车车架结构特点,建立了半挂车车架的有限元模型及多体动力学模型,对车架进行了静力学分析和以H级路面的路面载荷作为边界条件的动力学分析,得到了车架静态应力分布和载荷谱。并以此数据为依据,采用Wang-Brown多轴疲劳损伤模型预测了半挂车车架的多轴疲劳寿命,针对其疲劳薄弱部分提出了结构和工艺优化方案。优化后的车架满足使用寿命要求,且比原设计减重20%。     

基于Motion的摩托车多体动力学建模和仿真

为了从整体上研究摩托车的振动特性,采用Virtuallab／motion软件建立摩托车多刚体动力学仿真模型,并在施加外部激励（发动机激励和路面激励）的条件下对其进行动力学仿真。通过对模型施加不同工况下的发动机激励来比较车架质心处的加速度;通过Virtuallab／motion仿真摩托车通过凸块的运动过程,计算得到车架质心处的加速度。计算结果表明,该摩托车的振动特性良好。     

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。     

基于灵敏度分析的商用车车架轻量化设计

运用Hyper Mesh软件建立某商用车车架的有限元模型,通过模态分析得到车架的动态特性,并结合模态试验验证了有限元模型的准确性。在此基础上对车架进行了弯曲刚度和扭转刚度分析。对车架部件进行了质量灵敏度、1阶固有频率灵敏度和柔度灵敏度分析,基于相对灵敏度分析结果确定车架的设计变量,以车架总质量最小化为目标,以车架1阶固有频率、弯曲刚度和扭转刚度不下降为约束条件,建立车架尺寸优化模型。优化结果表明:优化后的车架总质量减轻6.14%,同时第1阶固有频率提高6.09%,弯曲刚度提升1.21%,扭转刚度提升0.58%,验证了该车架轻量化思路的可行性。     

基于变密度法的重型商用车车架拓扑优化设计

针对重型商用车车架自重大、结构复杂冗余等特点,及使用过程中横梁部件容易发生应力集中等问题,利用有限元分析方法,对某重型自卸车车架在静态弯曲、弯扭和0°举升卸货三种典型工况下的强度进行分析.依据分析结果,基于变密度法(SIMP)对车架纵梁、加强梁、横梁、元宝梁、主副车架连接处和铸造横梁进行拓扑优化及轻量化设计,并对优化后...