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。     

某越野车车架固有频率优化及轻量化

以某越野车车架为研究对象,进行初步的刚度和模态分析,验证了该车车架弯曲刚度和扭转刚度符合设计要求,并发现该车架一阶模态频率和发动机怠速运转频率非常接近容易引起共振这一问题.针对这一问题,进行了以车架零部件厚度为设计变量,保证车架弯曲刚度和扭转刚度不降低的前提下,以一阶模态频率大于27 Hz为约束条件,以车架质量最小为目标函数的尺寸优化.优化结果表明:车架的总质量下降2.14％,同时弯曲刚度提高显著,扭转刚度略有提高,一阶模态频率从24.616 Hz提高到26.970 Hz,避开了发动机的怠速运转频率,优化效果较为显著.     

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。     

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。     

汽车后副车架轻量化概念设计方法研究

在汽车结构概念设计阶段,将拓扑优化技术与隐式参数化建模相结合,并引入截面形状控制方法,用以实现产品结构-材料-性能一体化优化设计。第1步,对后副车架进行综合目标拓扑优化。第2步,建立隐式参数化模型,采用截面形状控制方法选择零件形状、位置、厚度和材料等36个参数为设计变量,以质量最小、第1阶模态频率最高为目标,硬点刚度和前3阶模态频率为约束,进行多目标优化。结果表明,在满足后副车架性能目标的条件下,质量减轻2.41 kg,其轻量化率达14.5%。     

拓扑优化和尺寸优化相结合的典型重型特种车车架轻量化研究

车辆车架结构轻量化的途径主要有两种，一种是广泛采用轻金属、现代复合材料等高性能、低密度材料作为原材料，达到减重的日的。这种方法减重的效果明显，但存在研发周期长、成本高等问题；第二种方法是对传统的钢材车架进行结构优化设计，以获得最轻结构。该方法主要优点是成本低且容易实现，尤其对于自重大、结构比较复杂的重型车辆，这种方法有很大的应用空间。     

客车车架结构的分步强度优化

根据客车骨架－车架系统的强度状况，结合车架结构的特点，采用分步优化方法对客车架部分结构进行强度优化探讨，通过结构优化使结构应力的均匀性昨的改善，结构质量也有所减轻。     

灵敏度分析方法在车身轻量化中的应用

建立了某轿车车身有限元模型,由有限元分析求得车身固有频率与刚度值,并通过模态试验验证了该模型的合理性.根据车身构件的灵敏度分析结果选择设计变量,在提高车身刚度和动态性能的前提下,以轻量化为目标优化车身构件厚度,使车身总质鼍减轻了9.7%;刚度和固有频率也都有所提高.     

内高压成形工艺及其在汽车轻量化中的应用

对内高压成形工艺的现状和发展趋势、工艺过程、技术特点、生产线组成进行了分析研究;通过某副车架内高压成形实例,展示了内高压成形工艺技术在汽车轻量化中的具体应用.     

Research and Implementation of Beam Section Optimization for Vehicle Body Lightweighting

为在车身概念设计阶段优化薄壁梁的截面,提出了截面几何属性算法和截面形状比例向量控制法;在自主开发的车身概念设计系统VCD_ICAE中,开发了截面辅助设计模块和截面优化模块;在此基础上,运用PSO优化算法,进行了多约束条件下车身梁截面厚度和形状的优化;实现了车身的轻量化.     

多学科设计优化在滑移门轻量化中的应用研究

采用最优拉丁方实验设计方法获得样本数据,并用响应面方法构建了滑移门开启过程平顺性、NVH性能多学科系统的近似模型。以滑移门上中下3根导轨形状、门内外板和加强板厚度等作为设计变量,利用序列二次规划法对此近似模型进行优化,结果提高了滑移门开启过程中平顺性和NVH性能,减轻了滑移门系统的质量。     

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。     

专用汽车造型和轻量化设计的探析

介绍了专用汽车的造型和轻量化设计的重要性,并结合造型设计的原则和轻量化材料的应用情况提出了现阶段提高我国专用汽车设计水平的思路和建议。     

多功能电动车车架的优化设计

汽车车架作为汽车总成的重要组成部分,其结构设计在汽车总体设计中至关重要。为进一步合理优化车架的性能,提高车辆的轻便性和工作效率,文章以某型多功能电动车车架设计为例,用ANSYS软件进行优化分析,阐述了拓扑优化的设计方法。通过优化,提高了车架的总体性能及材料的利用率。结果表明,该优化设计可以在改善结构性能的基础上实现材料的最优分布,减轻了结构质量,节省了设计成本。其方法可广泛应用于承载机构的优化设计工程。     

浅谈日系汽车的轻量化低成本设计

整车成本与汽车厂商的利润息息相关,随着市场竞争的加剧,轻量化、低成本的设计成为汽车厂商追求的设计目标.分析日系汽车的重量、成本、分配策略及其降低零部件重量、成本的主要途径,并结合所研究的车型进行举例.     

生产装备

介绍了GMT材料的特性及其在国内外汽车上的应用情况。以某车型为例,对GMT材料应用于后防撞梁过程中的结构设计、模具开发和生产制造技术进行了研究,通过有限元分析方法分析了GMT后防撞梁在不同工况条件下的使用性能;并与860 MPa金属材料后防撞梁进行对比,从成本控制和轻量化等方面阐述了GMT材料的优势。     

基于整车综合性能的某板簧车后悬架优化分析

文章主要阐述了某车型的后悬架结构优化过程。利用相关软件进行悬架仿真,根据钢板弹簧多种结构的利弊、整车性能对比、应力强度对比等方面进行理论分析。再通过多种道路下的试验测试来验证其改进效果,并对整车进行主观评价,从而由验证结果与主观评价确认其性能是否能够达到客户的体验要求。该方法对钢板弹簧的研究及板簧车后悬架的优化分析具有一定的参考意义。