摩托车车架结构优化

首先建立了车架有限元模型,对其强度和刚度进行了分析;然后在疲劳试验机上进行试验,验证理论模型及分析结果的正确性.在此基础上,以车架轻量化为优化目标,车架主要构件截面尺寸为设计变量,刚度和强度为约束,对其结构进行优化,优化后车架质量减轻17.4%.     

基于有限元法的自卸车副车架轻量化设计

介绍了某自卸车副车架的有限元分析、结构优化和轻量化设计,并对优化前后的副车架进行了强度刚度对比分析,为自卸车的轻量化设计提供了一种设计方法.     

车架及其纵梁加固板轻量化研究

通过对车架仿真建模,提出拓扑优化方案,通过对车架模态、扭转刚度/强度、弯曲刚度/强度分析,验证车架及其纵梁加固板轻量化结构优化设计方案的合理性。     

节能车车架选型和轻量化设计

在ANSYS9．0中以梁单元理念建立车架的有限元模型。在材料、梁截面一致的情况下,计算上浮式、下沉式两种车架结构的强度和刚度,确定出更优化的车架结构;在较优的车架结构基础上,换用多种截面类型的梁进行有限元分析,计算出满足强度和刚度时梁的最小截面积,实现车架的轻量化,从而达到节能目的。     

基于ANSYS及灵敏度分析的客车结构轻量化设计

电动客车发展迅速,社会对电动客车的需求日益增加。客车满载时对动力需求高,电池组的数量多,车身总质量偏大,导致电池损耗加快,客车行驶里程降低。优化车架的结构设计,实现轻量化是延长电池使用寿命、提高行驶里程的有效途径之一。为达到某型电动客车在满足各工况强度要求的前提下实现轻量化的目的,选取4种典型工况,包括匀速直线行驶工况、弯扭工况、紧急制动工况和紧急转弯工况,建立了客车车身结构的有限元模型。由ANSYS Workbench分析计算得到了4种不同工况下的应力、变形。以有限元分析结果为依据,对车架进行了优化设计。根据优化设计理论,以车身质量最小为目标函数,以构件厚度为设计变量,以底架应力和扭转刚度作为设计约束,利用NASTRAN软件计算了车架刚度对关键构件厚度的灵敏度。对刚度相对灵敏度较低的部件进行了轻量化设计,如将车门支撑部件、车架侧围等部件型材厚度由3 mm减薄至2 mm,对刚度相对灵敏度较高的部件进行了加厚处理,如将车架主要受力部件厚度由4 mm加厚至5 mm,以此来提高整车的扭转性能,提出了较为合理的车架轻量化设计方案。更新了优化后的车架模型,再利用有限元分析对比了优化前后最大应力及变形结果。经对比分析,在满足各工况强度要求的前提下,整车质量下降52 kg,车架质量降幅达2%。     

新能源车前副车架轻量化设计方案

以副车架性能及轻量化为优化目的,通过建立钢制副车架的有限元模型,求得其约束模态,并对向前紧急制动、极限转向、单侧过深坑常用典型工况进行强度分析,对摆臂安装点进行动刚度分析。然后基于该车型钢制前副车架硬点,通过遗传算法的全局优化策略,设计挤压铝前副车架轻量化方案,成功减重34%,具有一定的借鉴意义。     

基于相对灵敏度分析的中型客车车架轻量化设计

建立了某客车车架的有限元模型,分析了车架的弯曲和扭转刚度。对车架各构件进行了灵敏度分析,取质量灵敏度与刚度灵敏度之比较大的构件厚度作为设计变量,以质量最小作为目标函数,以位移为约束条件,对车架进行了轻量化设计。优化结果表明,基于灵敏度分析的优化设计方法可行,轻量化效果明显。     

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。     

基于灵敏度的SUV车架多性能综合优化

建立某SUV车架的有限元模型,对车架进行弯曲刚度、扭转刚度和模态分析,并进行车架的弯曲和扭转刚度测试,测试结果验证了有限元模型的准确性。按照质量敏感度因子排序确定车架主要构件的优化对象,包括零件料厚和纵梁截面尺寸,并建立多目标优化模型。在提升弯扭刚度和低阶频率达到设计目标的同时,降低车架的总质量,达到轻量化设计的目标。     

基于有限元分析的FSC赛车车架轻量化设计

以大学生方程式赛车为实例,为了设计更高性能的车架,利用ANSYS软件校核车架的刚度,结合实验数据作为参考,在保证车架扭转刚度在目标值以上的前提下,不断修改车架的结构、钢管尺寸等,达到轻量化优化设计的目的,再通过软件分析车架强度与模态,保证车架的工作稳定性。优化后车架扭转刚度达到了2468.5N*m/deg,质量为27.659kg,达到预期设计目标。     

基于PSO算法的反力架设计与优化

为提升盾构隧道专用反力架轻量化水平和降低制造及运输成本，对其结构进行优化。首先，依据设计的反力架结构建立其有限元模型，并结合工程数据类比确定载荷条件，验算反力架强度及刚度； 然后，以所有板材厚度为自变量、反力架总质量为因变量，利用方差分析的方法获得主效应图，确定5种对结构总质量贡献量大的板厚为优化变量； 最后，以5种板厚为设计变量，强度、刚度指标作为约束条件，反力架质量最小为优化目标，采用PSO算法进行求解。结果表明： 优化后结构的最大应力为252.2 MPa,最大变形为10.6 mm，反力架总质量从305.78 t降至274.85 t，减重比例为10.1%(30.90 t)，验证了结构优化的有效性。     

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。     

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。     

自行式挂车车架结构的设计与优化

基于有限元结构分析,并结合参数化建模,得到自行式挂车车架的概念化设计,然后采用ANSYS中的SHELL63壳单元和SOLID45实体单元对车架进行了两种工况下的强度和刚度分析,计算出整个车架的应力分布,进而用APDL语言编制了优化设计程序对车架进行了结构优化,得到了满足结构强度的最佳方案。     

燃料电池客车骨架结构的有限元分析与优化设计

建立燃料电池客车骨架的有限元模型,计算弯曲、一轮悬空等典型工况下的静态强度、刚度及振动模态,对骨架结构进行优化设计,保证骨架结构的安全性及可靠性。     

基于相对灵敏度分析的客车车架轻量化

以某客车车架为研究对象,进行模态分析并与试验模态比较,验证了有限元模型的准确性;进行刚度分析,验证了该车架弯曲刚度和扭转刚度符合设计要求。在此基础上,考虑车架结构件板厚对其低阶模态参数及质量的影响,对主要部件的板厚进行频率灵敏度和质量灵敏度分析。引入相对灵敏度,提取相对灵敏度较大的部件以板厚为设计变量进行优化分析。优化结果表明：车架固有频率降低,同时车架的质量也减少,达到了轻量化的目的。     

基于拓扑优化的液压成形管件扭力梁设计研究

液压成形工艺适宜于生产空心变截面轻体管件,应用于汽车底盘扭力梁零件可以获得更好的刚度、强度等性能,因此近年来得到越来越广泛的应用。文章建立了变截面线长液压成形管件扭力梁正向设计思路及流程,基于设计空间和设计目标开展拓扑分析分析,在此基础上设计了扭力梁概念模型,结合拓扑分析及敏感参数影响研究在概念模型基础上进行了多轮细化设计,获得了满足设计目标要求的变截面线长液压成形管件扭力梁设计,成形仿真分析显示,设计零件满足可成形性要求。     

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。