基于可靠性原理的悬架下摆臂轻量化设计研究

基于可靠性理论,结合有限元结构优化方法进行某悬架下摆臂的轻量化设计.轻量化设计后的结构质量略有减少,结构可靠性大大增加,达到了结构优化设计的目的.优化后的结构在原理样车上的应用验证了有限元分析结果的正确性和该优化设计方法的可行性.     

乘用车铝合金车轮轻量化设计

本文基于大量的铝合金车轮设计的实际经验,从结构优化,工艺优化等对铝合金车轮的多种轻量化方法进行总结说明,其中结构优化包含轮缘正面结构优化、背腔结构优化、轮心结构优化、轮缘背面结构优化、轮辋宽度规格优化、造型优化等,背腔和轮心的结构优化中,可以采用拓扑优化设计,并基于这些方法进行了实例的设计及验证,同时也对有轻量化贡献的不同成型方法进行了介绍。     

基于刚度和强度性能的新能源城市客车车身轻量化研究

建立12米城市客车骨架有限元模型,以刚度和强度性能为评价基础,结合拓扑优化和尺寸优化的方法,并考虑生产及工艺要求,对车身底骨架进行结构和尺寸优化设计。研究结果及实车制造表明,轻量化效果显著,结构安全可靠,同时刚度和强度性能得到提升。该优化设计结果为同类车型的轻量化优化设计提供参考。     

汽车前转向节铝合金轻量化拓扑优化设计

由于铝合金具有密度比铸铁和铸钢小、强度相对高,在承受相同载荷条件下,采用铝合金可以减轻零部件的重量等优点,越来越多汽车底盘零部件在轻量化的设计要求中使用铝合金代替传统的铸铁或者铸钢。文章在这个背景下,对某车型前转向节进行重新设计,并将材料由铸钢替换成铸铝,运用Optistruct优化软件,对概念设计结构进行拓扑优化及结构改进设计,得到最终设计结构。     

重型汽车轻量化研究与实践

归纳了汽车轻量化的概念并提出了汽车及其零部件轻量化的评价方法,重点论述了重型汽车轻量化工程的实施途径,提出了基于力学原理和实践经验进行轻量化设计、结构优化特别是拓扑优化设计、应用新材料和新工艺、零部件集成和整车配置优化等轻量化措施,同时介绍了轻量化零部件在重型汽车中的应用.     

汽车转向节拓扑优化方法研究及应用

为使汽车悬架系统中机件转向节在轻量化的基础上满足各工况下的汽车动力学性能要求,运用折衷规划法定义多工况下转向节的静态刚度和第1阶模态频率最大化的综合目标函数,进行结构的拓扑优化。以某方程式赛车转向节为例进行优化的结果表明,转向节的刚度和1阶模态频率均有显著提高,质量有所减轻,说明该方法可行有效。     

转向节式轮毂电机壳体的结构优化与设计

轮毂电机因其具有传动结构简单,传动效率高等特点广泛应用于新能源汽车中。针对轮毂电机簧下质量增加的难题,开展了对轮毂电机壳体轻量化设计的研究。本文通过对传统轮毂电机与转向节进行受力分析,以一种新的壳体集成方式去解决在有限的轮内空间内增加轮毂电机的尺寸,并在此基础上通过Hypermesh仿真软件对模型进行轻量化设计,优化了壳体的应力分布、消除了部分结构的应力集中现象、整体质量减轻49.29%,优化效果明显。     

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。     

有限元分析在重卡传动轴法兰叉优化设计中的应用

为满足整车轻量化和长寿命设计的要求,对重卡传动系关键部件的传动轴端面齿法兰叉进行轻量化和结构优化,利用有限元分析软件对优化前后的法兰叉模型进行应力分析,计算给出端面齿法兰叉在优化前后的应力分布云图,验证优化设计的合理性,提高疲劳寿命,减轻重量。为汽车传动系统零件及类似结构件的轻量化、结构优化提供了一种快捷且有效的解决方案。     

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。     

基于Optistruct的某汽车悬架上控制臂的尺寸优化设计

采用Optistruct的优化算法,对控制臂的厚度和截面进行二次优化设计,在保证其结构强度和包络空间满足要求的同时,将其厚度由8mm减少到3mm,实现了该控制臂的轻量化设计要求.本文提出的尺寸优化设计方法可为汽车其他零部件的轻量化设计提供参考.     

商用车前下部防护结构优化设计

应用有限元分析软件对商用车前下部防护装置进行了拓扑优化设计和尺寸优化设计,并进行了静力仿真分析和台架试验,表明了基于拓扑优化和尺寸优化的设计方法可有效实现结构轻量化设计,同时也减少了产品设计开发的时间和成本。     

踏步支架拓扑优化分析

随着汽车行业的快速发展,应用拓扑优化方法获取零部件轻量化成为当今结构优化设计研究的一个热点。文章针对一款踏步支架进行拓扑轻量化结构改进,利用OptiStruct软件采用加权方法处理优化设计中多工况问题,对其进行拓扑优化。结合实体拓扑结果发散到钣金件压筋结构,同时保证综合性能的条件下改善了外观,简化加工工艺、实现了轻量化。     

汽车轻量化技术的研究与进展

汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本文从结构优化设计、轻量化材料的应用和先进制造工艺这三个方面对汽车轻量化技术的国内外研究现状和发展趋势进行了综述。这包括:汽车结构的尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科设计优化的基本原理和研究进展;高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料;以及液压成型和激光焊接工艺在汽车中的使用现状。作者认为:汽车轻量化技术的未来研究方向是:汽车结构优化设计理论的完善、多材料一体化、零部件的轻量化和轻量化技术的系统化与集成化。     

复合材料重型车车架结构的优化设计

对复合材料重型车车架进行了优化设计研究，以复合材料车架重量为目标雨数，分别建立了以车架纵梁复合材料铺层厚度为设计变量的优化模型和以复合材料铺层角度及厚度为设计变量的优化模型。优化结果表明，从现代复合材料的应用与复合材料结构优化设计两方面入手进行汽车大型承载部件的轻量化研究，是非常有效的方法。     

钢板弹簧支架轻量化优化设计

阐述了钢板弹簧支架的轻量化优化设计,主要从应用新的高性能材料和结构优化设计2方面进行轻量化;钢板弹簧支架结构设计时,根据钢板弹簧支架的受力工况,运用等应力原则,合理地运用形状、尺寸优化等手段,在不增加零件成本的基础上实现结构降重。     

重型专用车车架轻量化结构优化设计

采用有限元法结合数学规划法对重型专用车车架进行了轻量化结构优化设计。该优化模型以车架的总重量最小为优化目标,以纵梁各段的板厚为优化设计变量,而以车架的强度值作为优化状态变量进行优化,并对优化后的模型进行刚度校核,最终得到的车架结构在满足强度和刚度要求的前提下,与原结构相比重量减轻约13%,取得了较好的轻量化效果。     

减振器支架轻量化精益设计

为了降低减振器支架的质量及成本,以满足整车对悬架轻量化分解的指标要求,以降重指标为导向,从质量问题分析、零件结构优化、连接方式变更、制造工艺优化等多维度对减振器支架进行轻量化精益设计研究。研究结果表明,支架由深冲拉延结构升级为压弯结构,工艺性更优,且后者结构更容易实现轻量化要求。最终支架升级方案较原方案实现降重38.1%,降成本25.4%。减振器支架优化设计思路也成功应用到其它车型该种支架的设计中,拓展应用性强。     

纯电动客车底架的拓扑优化设计

采用线性加权的多工况结构优化设计方法,对某款纯电动客车底架进行两轮拓扑优化;根据优化结果进行底架拓扑结构设计,并对比拓扑优化设计前后的刚度性能和轻量化情况。     

某重型卡车踏步支架总成轻量化设计

为积极响应整车轻量化目标,并降低产品种类、降本增效,文章通过有限元方法对某重型卡车的踏步支架进行了结构优化设计分析,通过一种新冲压件结构替代原来两种冲压件焊接结构,并采用高强度钢代替普通钢板材料,对其结构进行拓扑优化对比,在保证装车强度的前提下,实现踏步支架的轻量化设计。