后副车架拓扑优化概念设计和智能轻量化方法研究EI北大核心CSCD

为避免汽车结构前期设计开发中的盲目性,将结构拓扑优化技术引入后副车架结构概念设计中,并采用智能优化算法对参数化后副车架概念模型作进一步的结构优化和轻量化设计,同时给出了实现优化过程自动化的流程。优化后的后副车架结构刚度、模态和焊缝疲劳分析的结果表明了拓扑优化技术和智能轻量化优化设计流程的实用性和可靠性。     

后副车架拓扑优化概念设计和智能轻量化方法研究

为避免汽车结构前期设计开发中的盲目性,将结构拓扑优化技术引入后副车架结构概念设计中,并采用智能优化算法对参数化后副车架概念模型作进一步的结构优化和轻量化设计,同时给出了实现优化过程自动化的流程。优化后的后副车架结构刚度、模态和焊缝疲劳分析的结果表明了拓扑优化技术和智能轻量化优化设计流程的实用性和可靠性。     

DMO方法及BCP方法对碳纤维复合材料结构拓扑优化结果影响的对比分析

DMO方法和BCP方法是碳纤维复合材料结构拓扑优化中常采用的铺层角度参数化方法。不同的参数化方法对优化结果有很大的影响,合理的参数化方法选择对实际工程优化具有重要意义。本文结合算例,从收敛速率、收敛率以及编码依赖性三个方面进行对比,分析了此两种方法对拓扑优化结果的影响,以对工程实际设计优化进行理论性指导。     

基于拓扑优化的电动游览车车身优化设计

利用基于有限元法的拓扑优化技术设计车身骨架的拓扑结构。经过对优化前后车身骨架结构的比较，达到了车身轻量化的设计目标。     

平台化车身架构拓扑优化方法研究

文章研究了平台化车身架构的拓扑优化设计方法。首先,基于拓扑优化算法,提出基于平台化车身结构的拓扑优化基本思路;然后,对拓扑优化过程中的目标函数及约束条件进行了收敛性分析;最后,基于平台化车身架构的局部结构共用和工程约束控制,分析了多工况作用下车身架构的最优载荷传递路径,可为平台化车身架构的概念设计提供有力的参考。     

一种基于骨架化的道路拓扑生成算法

设计并实现了一种道路拓扑生成算法，该算法利用CDT(Constrained Delaunay Tri-angulation)骨架化(skeletonization)算法从电子地图中提取道路拓扑。此算法弥补了现存道路拓扑生成算法的不足。章通过理论分析证明算法的时间复杂度为0(nlog(n))，实验数据支持了这一结果。实践证明该算法的效果和性能良好。     

灵敏度分析在铸件优化设计中的应用

在铸件设计时一般都是先经过拓扑优化然后再进行结构设计,但拓扑优化无法得到确定结构的最优尺寸,仅能得到给定边界条件下的基本形式,因此在拓扑优化后如何进行详细尺寸设计对设计者要求较高,有时会设计出很多方案进行强度验证,且这些方案往往不是最优方案。在拓扑优化分析完毕后再加入灵敏度优化技术,可以快速得到满足设计要求且重量最轻结构的详细尺寸,大大提高了设计效率。     

基于等效静载荷法的挤压铝门槛梁非线性结构优化

针对侧面柱碰撞工况下的挤压铝门槛梁截面正向设计问题,分析了基于等效静载荷（ESL）原理的非线性优化技术和传统优化技术的优缺点。研究显示：概念设计阶段基于等效静载荷法的非线性拓扑优化技术相比传统的线性拓扑优化技术,能得到更加贴近碰撞安全结构变形策略要求的拓扑路径;详细设计阶段,基于等效静载荷法的非线性料厚优化技术,在优化效率和优化方案性能方面都优于传统的近似模型数值优化技术。     

基于有限元法的拓扑优化技术在某军车车身骨架设计中的应用研究

利用基于有限元法的拓扑优化技术设计车身大骨架的拓扑结构。对优化后的车身骨架模型进行有限元分析,将其动、静特性参数与原设计作比较。研究表明,经拓扑优化后的车身大骨架各项特性参数指标均有不同程度的提高。     

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。     

基于拓扑优化和灵敏度分析的车架轻量化改进

对某货车车架进行有限元分析,通过有限元法和试验验证该车架存在局部应力过大的问题,但是整体可进行轻量化改进,利用拓扑优化理论进行优化分析,根据优化结果和生产实际,给车架增加一根横梁以消除其应力集中现象;根据静态灵敏度分析确定弯曲应力和体积对厚度的灵敏度,并找出敏感部位,通过优化计算提出轻量化修改方案。     

Design of a Stroke Dependent Damper for the Front Axle Suspension of a Truck Using Multibody System Dynamics and Numerical Optimization

Summary A stroke dependent damper is designed for the front axle suspension of a truck. The damper supplies extra damping for inward deflections rising above 4 cm. In this way the damper should reduce extreme suspension deflections without deteriorating the comfort of the truck. But the question is which stroke dependent damping curve yields the best compromise between suspension deflection working space and comfort. Therefore an optimization problem is defined to minimize the maximum inward suspension deflection subject to constraints on the chassis acceleration for three typical road undulations. The optimization problem is solved using sequential linear programming (SLP) and multibody dynamics simulation software. Several optimization runs have been carried out for a small two degree of freedom vehicle model and a large full-scale model of the truck semi-trailer combination. The results show that the stroke dependent damping can reduce large deflections at incidental road disturbances, but that the optimum stroke dependent damping curve is related to the acceleration bound. By means of vehicle model simulation and numerical optimization we have been able to quantify this trade-off between suspension deflection working space and truck comfort.     

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。     

轻型载货汽车传动系参数的优化

根据轻型载货汽车的使用特点，在考虑了载荷工况对整车动力性、经济性影响的基础上，建立了轻型载货汽车传动系参数优化匹配的数学模型。选用约束变尺度方法，对某轻型柴油载货汽车传动系参数进行了多方案匹配优化，并给出了优化结果和试验结果，从而证明了该方法的实用性。     

重卡双前桥转向梯形机构的建模及设计

介绍了转向梯形机构的转向原理,在现有的条件下运用双前桥转向系统的转向特性,建立转向梯形机构的数学模型。最后针对某实车的双前桥转向梯形机构,用ADAMS软件进行了仿真优化,使转向梯形机构的性能得到提高,验证了模型的正确性与实用性。     

基于整车多体动力学分析的悬架构件动应力计算

以AD250铰接式自卸车为应用实例,在建立整车刚柔耦合多体动力学模型的基础上,提出把悬架传力构件作为柔性体置于整车模型中,同时采用模态综合法计算悬架的动应力。指出了AD250铰接式自卸车悬架各构件的应力最大部位及发生时刻并评价了其动强度,为进一步的结构优化和疲劳分析奠定了基础。     

某重型自卸车排气辅助制动效果不良的探索和改进

文章针对某重卡6×4自卸车出现辅助制动效果不良的现象,结合此车型对排气辅助制动器参数进行理论校核计算,发现按照理论参数进行匹配设计并不能有效地提高排气辅助制动性能：同时与市场上反映使用效果较好的同等竞品车型进行对比分析,找出导致该重型自卸车排气辅助制动效果不良的主要原因,并对该自卸车排气辅助制动系统进行优化;通过试验验证表明,改进后的辅助制动性能得到明显提升,并优于同等竞品车型。     

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。     

大功率型氢燃料电池重卡动力系统匹配设计

针对大功率型氢燃料电池重卡动力系统设计尚无成熟控制策略问题,提出了动力系统匹配设计中大功率型氢燃料电池保护优先的控制策略。根据该策略确定设计流程、零部件选型、参数匹配和计算。在此基础上,进行了动力系统构型优化,并基于稳态工况进行了燃料电池选型,同时综合考虑重卡实际工况特性和效率特性对氢燃料电池、动力电池和电机的功率以及传动比等参数进行匹配设计和零部件参数确定。基于设计结果,在Cruise中建立大功率型氢燃料电池重卡整车模型进行分析和优化,根据设计和优化结果完成了原型车的设计和制造,并初步进行了总体性能参数的验证。本研究为大功率型氢燃料电池重卡动力系统的匹配设计提供了参考。     

某重型混合动力垃圾车方案设计

本文以某传统6X4型柴油重卡为原型,根据国内混合动力商用车发展现状,经过合理匹配计算,设计一款混合动力6X4型垃圾车.