优化设计在汽车零部件轻量化中的应用

简述了优化设计的理论基础.建立了某车型驻车手柄组件有限元模型.并进行了该组件横向刚度校核和静强度校核,结果表明其横向刚度和静强度均满足标准要求.为实现该驻车手柄组件轻量化,分别对其支架和手柄进行拓扑优化和形貌优化.优化结果表明,新结构驻车手柄组件在满足横向刚度和静强度标准要求的同时使新结构支架质量减轻了3.5%.     

基于OptiStruct的某车型背门的优化设计

某车型背门在开发过程中,侧向刚度不能满足设计目标。通过对内板结构进行整体分析,发现内板结构部分区域存在优化空间。结合设计布置需要,确定初始设计域,综合运用拓扑优化和多目标优化确定内板的优化设计方案。通过典型刚度工况与模态分析校核背门内板可行性,实现了满足各项性能指标的背门的正向设计。文章提出的优化设计方案可为汽车背门内板设计提供参考。     

某车型侧拉门带电动踏步设计探讨

针对某车型侧拉门带电动踏步的设计方案、设计分析和方案实施进行探讨。通过实际案例的分析,提出了侧拉门带电动踏步的设计方法及设计思路,总结了侧拉门带电动踏步的开发经验,给相似车型电动踏步的开发提供借鉴。     

某车型尾门扭转刚度优化分析

针对某车型尾门扭转刚度不满足目标值问题,通过CAE分析手段,寻找改善关键点,并通过优化封板区域结构框架分布,改善扭转刚度值,并满足目标值。在这个过程中,寻找到一些对尾门扭转刚度影响较大的因素,为后续车型尾门内板结构设计提供有力的参考,减少走弯路的时间,提高设计效率。     

某商用车动力总成悬置优化分析

以国产某车型动力总成悬置为对象,在原设计方案刚体模态分析结果和支架强度分析结果均不满足要求的情况下,从悬置刚度和悬置支架两个方面进行优化设计:用能量解耦法,以动力总成悬置刚度为变量,借助MTLAB进行动力总成悬置系统固有频率和解耦率的优化;在HyperMesh中建立该悬置支架的有限元分析模型,利用FEMFAT计算出该支架的最小静态安全因子,并对支架进行结构改进分析。     

加油口盖耐久性问题分析及优化设计

通过对某车型加油口盖耐久性问题进行分析,找到其耐久性不足的原因为锁扣板和转动页板与加油口盖外板焊点较少、加油口盖总成整体刚度较弱.从设计角度提出将加油口盖锁扣板和转动页板设计成整体式结构、加大内部有效接触面积等以提高加油口盖耐久性能的优化方案.对优化后的加油口盖进行CAE模拟分析及实车验证可知,其耐久刚度提高,耐久性能满足要求.     

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。     

基于ANSYS Workbench对某车门夹具支架的优化设计

以车门夹具支架为优化设计目标,对车门夹具支架进行拓扑优化和尺寸优化,以减少夹具支架的质量并提高其结构刚度。采用ANSYS Workbench平台对夹具支架进行静力分析和拓扑优化,在保证总变形量小于0.5mm的设计前提下,对车门的夹具支架进行了有限元分析,完成了对夹具支架的轻量化设计,最后对优化后的夹具支架进行结构分析验证。结果表明：优化设计的夹具支架在减少了21.1%的质量和缩小了29.5%的变形量后,仍能满足力学性能设计要求,验证了所提方法的有效性。     

某新能源车型的一体式保险杠静刚度优化

本文针对某新能源车型一体式前保静刚度不足的问题,通过研究局部渐变料厚、形状轮廓对一体式前保静刚度的影响,进而优化一体式前保结构,提升了静刚度。通过CAE虚拟分析和保险杠样件对优化方案进行了验证,验证结果有效,为后续新能源车型保险杠静刚度优化提供了有效参考。     

城市客车转向机支架结构轻量化设计

对某城市客车转向机支架进行了强度和刚度分析,然后进行拓扑优化和结构优化设计,轻量化效果较好。     

空气悬架推力杆支架的拓扑优化设计

基于极限状态的静态载荷,利用拓扑优化技术对某牵引车空气悬架的下推力杆支架进行了结构优化设计,在保证结构刚度和强度的基础上,达到了结构轻量化的目标;同时运用多体动力学方法:,提取了轴端随机载荷条件下该件连接部位的动态载荷,并分析了该件在该载荷条件下的疲劳损伤情况。结果:表明,优化方案较原始方案在刚度、静强度和疲劳寿命方面均有明显改善。     

宽幅异形钢板组合梁的设计与研究

以丰台火车站东侧立交专用匝道宽幅异形钢板组合梁桥为研究对象，从结构优化和安全设计两方面对组合梁桥进行分析，以桥梁结构安全性与经济性为原则，提出最优设计方案。在有限元软件中，采取刚臂连接模拟剪力钉设置，结合混凝土桥面板和工字形钢主梁，建立全桥整体模型；通过调整中横梁设置个数、改变支座平面布置方式，优化桥梁结构设计；根据桥梁实际受力情况，分析桥梁结构在常态下钢主梁的刚度、承载能力、屈曲稳定和疲劳应力情况。结果表明：在满足结构使用安全的情况下，减少中横梁数量，会增加结构应力，降低稳定安全系数；宽幅异形钢板组合梁受混凝土收缩影响明显，外侧支座容易脱空，优化支座布置显得尤为重要；在正常使用状态下，钢板组合梁外侧主梁刚度较小，变形明显，应力较大，最早容易出现屈曲失稳，且受疲劳荷载影响较为敏感。     

铝合金发动机罩盖内板结构优化设计研究

为实现发动罩盖的轻量化设计,本文使用铝合金材料制作发动机罩盖。基于刚度和行人保护,利用OptiStruct软件优化设计一种新型的铝合金内板结构,相比原钢制罩盖,重量减轻46.4％,行人头部保护、刚度和模态性能没有降低。     

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。     

基于HyperMesh的客车转向机支架的优化设计

运用HyperMesh软件对全承载混合动力客车的转向机支架进行有限元分析和拓扑优化;参考拓扑模型,优化结构,对其进行轻量化设计,并对新支架进行有限元分析,确保其强度和刚度满足设计要求。     

基于HyperWorks的变速箱选换挡软轴固定支架有限元分析及优化

本文以HyperWorks10．0软件为工具,对江淮中重卡变速箱选换挡软轴固定支架进行了有限元分析,确定了支架的应力、形变分布情况;同时对支架结构进行了拓扑优化,并将优化前后支架的应力、位移和质量做了比较。结果表明,优化后的支架既满足刚度和强度的要求,又有效地减轻了质量,达到轻量化、降成本的设计目的。     

基于HyperWorks的电机控制器支架有限元分析及改进

本文以HyperWorks10.0软件为工具,对某电动重卡的电机控制器支架进行了有限元分析,确定了支架的应力分布情况;同时对支架结构进行了拓扑优化,并将优化前后支架的应力、位移和质量做了比较。结果表明,优化后的支架既满足刚度和强度的要求,又有效地减轻了质量,达到轻量化设计的目的。     

客车转向器支座优化设计

利用有限元结构静力分析与动态优化设计相结合，对某客车转向器支座进行结构优化设计，在强度和刚度性能几乎不变的前提下，达到减轻支座重量的目的。     

发动机悬置支架模态提升与轻量化设计

发动机悬置支架是动力总成系统中的重要零部件,对于汽车的NVH性能有着重要影响.文章基于某款皮卡车的动力总成悬置车身端支架一阶模态频率不达标的问题,提出优化方案,通过拓扑优化对结构进行减重分析,优化后车身端悬置支架结构不仅模态频率达到了设计要求,还实现了该悬置支架的轻量化设计.计算结果表明了本分析优化方法的有效性,该研究...     

灵敏度分析在车身结构优化设计中的应用

应用灵敏度分析的方法对车身结构进行优化设计。首先,根据有限元分析,获得车身的模态和刚度性能;再次,以车身模态和刚度为约束条件,车身质量最轻为优化目标进行灵敏度分析,根据灵敏度分析结果选择合理设计变量,进行车身结构优化。优化后,不但实现了车身轻量化,还提高了车身模态频率和刚度。