基于拓扑优化的扭力梁式轿车后桥结构轻量化设计

在某轿车原扭力梁后桥的基础上，建立了扭力梁式后桥的结构力学模型，具体分析了原车后桥的模态及在静止、制动或启动及侧翻工况下的强度。在此基础上进行原车后桥的拓扑结构轻量化设计，通过在原后桥的基础上获得后桥空间设计域及非设计域，定义设计目标、设计函数、加载条件及响应，迭代计算获得了最佳的结构拓扑方案。根据结构拓扑优化的最终结果，通过CAD 重构获得了拓扑结构轻量化的后桥设计。模态及强度计算结果显示，优化后的后桥前三阶模态频率较原后桥有大幅减小，不同工况下后桥的应力分布更趋合理，在设计域内及安装位置不变的条件下，新后桥的质量由原后桥的19.06 kg 减少到17.67 kg，减重7.29%。