基于渐进结构优化算法的桥梁找型工作研究

通过介绍结构拓扑优化方法的基本理论,详细阐述了渐进结构优化算法的原理和优化过程.通过编制基于渐进结构优化算法的ANSYS拓扑优化程序,求解了二维平面的拓扑优化问题.研究表明,通过渐进结构优化算法,可以帮助设计人员选出结构合理且富启发性的桥梁结构形式,具有良好的应用前景.     

考虑应力和频率要求的车架结构拓扑优化设计

基于渐进结构优化方法,建立了一套优化准则和算法.基于结构最大设计域的固定网格有限元模型,给出了结构拓扑变化模型的处理方法和结构拓扑优化程序的实现策略.完成了车架结构的拓扑优化仿真设计.仿真结果显示出该方法的正确性和有效性.     

结构优化技术在桥梁工程中的应用实例

简要介绍了结构优化技术在工程领域的应用方向,分析了结构优化技术在桥梁结构中应用困难的原因,简要叙述了实际桥梁结构优化问题的求解技术.分别介绍了钢拱桥尺寸优化研究实例和组合梁桥拓扑优化应用实例,实例展示了优化的目标、实现手段及基本流程,并给出了最终的优化结果,可为中国桥梁工程师提供参考.     

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。     

基于拓扑优化的某客车空气弹簧支座改进研究

针对某客车空气弹簧支座局部应力偏高问题,采用有限元分析和拓扑优化方法进行改进.应用最小二乘法对拓扑优化后多锯齿形边界进行曲线拟合,形成光滑的可加工边界.同时参考拓扑优化结果对塞焊孔进行改进设计,并将改进后的支座导入整车模型,进行CAE分析.结果表明,新结构最大应力和平均应力水平比原结构有明显改善,并使支座的质量减轻了18.6％.     

框架式货车驾驶室开发研究

根据已有钣金结构驾驶室模型建立了同尺寸驾驶室拓扑优化的基结构,以质量为约束,以加权柔顺度最小为目标,对其进行多工况拓扑优化.根据拓扑优化结果,采用矩形截面杆件构建框架式驾驶室,并应用正交试验方法合理选取矩形截面杆件的截面尺寸,为货车驾驶室的开发提出了一种全新的设计方法.     

微型电动车非承载式车身轻量化研究

介绍某微型电动车非承载式车身骨架的研制过程,包括应用拓扑优化方法确定骨架结构的空间布置,以及应用普通机械优化方法确定合理的梁截面尺寸.进行了非承载式骨架车身悬置的设计和分析,并通过对包括该骨架式车身的整车进行碰撞仿真分析,改进了车身骨架结构.     

基于拓扑优化的重型货车驾驶室轻量化技术研究

针对扭转与弯曲2种典型工况,对某重型货车驾驶室建立了有限元模型并对其进行了分析计算,得到了其应力、应变的分布情况及模态.在此基础上应用拓扑优化方法对其结构布局及孔洞分布进行了优化设计.优化前、后的结果对比表明,在不改变其静态力学特性及模态的前提下,应用拓扑优化技术能够减轻驾驶室质量.     

软弱围岩公路隧道衬砌结构形式拓扑优化

首次基于连续体的结构优化理论和有限元方法,采用简化的假定条件,应用拓扑优化理论,以应变能最小即刚度最大为约束条件,成功对不同应力场软弱围岩公路隧道衬砌结构体进行了结构优化.单拱隧道衬砌结构拓扑优化结果表明:不同的应力场和不同的围岩强度,衬砌结构的断面型式和厚度差别较大;随着侧压力系数的增大,衬砌结构断面高跨比应越来越小...     

基于有限元技术的动力总成悬置支架拓扑优化的研究

建立悬置系统的动力学模型,进行动力学仿真并获得载荷数据.进而应用有限元方法对动力总成悬置支架进行分析;根据分析结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行拓扑优化,减轻了悬置支架的质量.     

轿车手制动臂总成支座拓扑优化设计

采用拓扑优化技术对轿车手制动臂总成支座进行拓扑优化设计,在满足强度刚度要求的情况下,优化后结构相比原结构重量降低了38.3%.     

六轴线液压模块组合挂车横梁拓扑优化设计研究

提出了典型六轴线液压模块组合挂车横梁拓扑优化的一般过程,建立了基于整车结构的横梁拓扑优化设计有限元计算模型.在满足强度刚度要求的情况下,优化后横梁结构相对原结构重量降低了161.2kg.     

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.     

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。     

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。     

Topology Optimization on the Structure of Articulated Rhombus Concept Chassis

采用基结构方法,根据各总成布置和实际行驶要求,建立铰接式菱形底盘基结构模型.以质量最小为优化目标,各种典型载荷工况下车架纵横梁等结构件的刚度、强度为约束条件,各构件的布置位置和截面尺寸为设计变量,对铰接式菱形底盘结构进行拓扑优化.最后试验结果验证了所采用的拓扑优化方法的有效性.     

某汽车排气管吊耳支架拓扑优化设计

用变密度法建立结构拓扑优化的数学模型,利用有限元分析软件Hyperworks中的Optistruct模块对某车型汽车排气管吊耳支架进行拓扑优化设计,并对优化后的结构进行强度分析和台架试验。试验结果表明,优化后的结构强度要优于优化前的结构强度。应用此方法可大大缩短汽车钣金类零件的设计周期,减少生产成本。     

公路隧道开挖的拓扑优化研究

拓扑优化作为结构优化的高层次优化方法,目前正成为工程界研究的热点,但在隧道工程研究中运用甚少。引入拓扑优化理论,以隧道主要影响区作为拓扑优化区,建立隧道拓扑优化模型,并结合弹塑性有限元数值计算方法,提出对隧道支护加固部位进行拓扑优化分析的方法,结合实际工程对隧道不同开挖工艺下支护加固位置进行了分析,研究结论合理,表明采用拓扑优化对隧道开挖优化设计是可行的。     

基于子结构的构件逐步逼近拓扑优化方法研究

针对复杂机械系统中构件的边界条件难以确定,导致结构优化结果并非最优的问题,本文中基于子结构方法,研究了在结构拓扑优化过程中边界条件的确定方法,提出了通过逐步逼近,使结构拓扑形态逐步趋优的算法。以某型汽车前排座椅骨架的右侧板为例,对提出的方法进行了验证。结果表明,应用所提出的方法,可准确确定构件在结构拓扑优化过程中变化的边界条件,拓扑优化后的汽车座椅骨架侧板质量减轻,整椅应变能和最大应力均降低。     

某前上控制臂支架的结构优化

本文介绍了在某前上控制臂支架的开发过程中,利用Altair Optistruct软件进行结构的拓扑优化,应用UGNX软件完成设计优化,达到客户要求的减重目标。