车身正向开发过程中的优化设计

研究了如何在车身的各个开发阶段,合理地应用多种优化设计方法。以某款车的白车身正向开发为例,运用拓扑优化技术,找到白车身结构最有效的材料分布;建立全参数化的几何/有限元模型,研究载荷传递路径,确定车身结构,采用基于实验设计与近似模型的参数优化技术,平衡白车身的结构、安全、振动噪声等性能和车身质量,得到了最优设计方案;优化零件形貌,设计冲压筋。通过4个具体的案例(拓扑优化、路径研究、参数优化和形貌优化),合理的运用多种优化设计方法,优化车身正向开发流程,提高开发效率,提升车身的结构、安全和振动噪声等性能,并降低车身质量。     

发动机罩的冲压工艺性及形貌的优化设计

采用有限元分析对发动机罩进行冲压工艺性及形貌的优化设计,提高了发动机罩的冲压性能和刚度。     

汽车动力传动系统参数优化设计和匹配研究

为降低某微型客车的油耗,对其动力传动系统参数的优化设计和匹配问题进行了分析。利用仿真软件AVL-Cruise建立了整车性能仿真模型,并集成到优化平台iSIGHT软件中,对计算模型进行标定。通过两个软件的集成,对汽车动力传动系统的速比参数进行了优化设计和匹配。结果表明,在满足汽车动力性设计指标的前提下,优化后车辆NEDC工况的油耗降低了0.53L/100km,满足了预期设计要求。     

发动机曲轴二级并联橡胶扭转减振器优化设计

为降低曲轴扭转振动对发动机前端附件驱动系统的影响,在介绍曲轴减振器参数优化设计方法及数学模型的基础上,对曲轴二级并联橡胶扭转减振器参数设计提出了一种新的优化方法,这种方法以同时降低曲轴和带轮的扭转振幅为目标对减振器进行优化。计算结果表明,采用文中提出的优化设计方法设计的减振器,不但曲轴的扭转振动特性得到改善,曲轴带轮的振动也得到很好控制。     

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。     

后桥总成啸叫噪声问题分析及结构优化

后桥总成的啸叫噪声是影响汽车质量的主要问题之一。为降低啸叫噪声,文章结合某车型后桥总成啸叫噪声问题,提出一种基于传动轴-后桥系统动态响应分析的齿轮优化设计解决方法。首先对后桥总成啸叫问题产生的原因进行分析,利用MASTA软件建立传动轴-后桥动态响应分析模型并进行仿真分析得到关键点的振动加速度值及齿轮错位量。然后根据仿真分析结果通过格里森软件对齿轮设计参数优化达到降低齿轮传递误差,降低啸叫噪声的目的。最后通过实车测试,验证该优化设计方法是可行的,为汽车NVH性能提升的优化设计提供了一种可行的设计思路。     

沥青混合料配比优化设计软件的开发及应用

在沥青混合料配合比设计中，通过考虑技术上和经济上两方面的要求，在满足技术要求的同时，优化设计配合比，降低施工成本。本文提出了优化配合比设计的技术方法，即沥青混合料配比优化设计软件，该软件应用效果好，具有很好的推广价值。     

触土部件仿生优化设计应用研究

为了有效地降低工作装置的粘附积土量和工作阻力,拓展现代优化设计方法,针对工程机械的触土部件,基于仿生研究的基础理论和技术,提出了仿生优化设计的新思路,归纳总结了触土部件仿生设计材料脱土性的相关研究成果,以推土铲为仿生设计实例,分析了其仿生改形和改性设计的具体内容和参数,说明了其制作工艺过程和方法,为进一步试验研究和计算机仿真对比分析奠定了基础。     

基于形貌优化技术的发动机油底壳设计方法分析

提出一种基于形貌优化技术的发动机油底壳设计方法,并以最优化某发动机塑料油底壳第一阶固有频率为例,在OptiStruct软件中对该方法进行了仿真。根据形貌优化分析结果确定其加强筋最佳布局方式,第一阶固有频率增加了16%,改善效果明显,并满足了设计频率要求。表明该设计方法可以保证油底壳的全新开发,同时能够大幅缩短开发周期,降低开发成本。     

重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配

针对某重型载货汽车油耗过高问题,利用仿真软件AVL-Crusie建立了整车性能仿真模型,采用MATLAB软件建立了数学分析方程,并集成到优化平台ISIGHT软件中,对汽车动力传动系统的速比参数进行了优化设计和匹配.结果表明,经优化设计后,在满足汽车动力性各项设计指标的前提下,该车辆驱动功率损失率降低了0.28%,6工况循环油耗降低了3.7%.     

汽车悬架优化设计中的近似模型方法及其应用

针对目前汽车悬架设计中存在的问题,提出了一种基于近似模型和遗传算法的高效全局优化设计方法.使用Kriging方法重构目标函数,建立了悬架运动学分析的近似模型;采用了CVT试验设计以确保参数空间中样本点分布的均匀性;在重构出的目标函数基础上采用遗传算法进行寻优.以双横臂式前独立悬架为例,以车轮接地点侧向最大滑移量为优化目标进行了优化设计.结果表明,采用该设计方法可缩短设计周期及降低设计成本.     

高速输送设备的优化设计

在自动化焊装生产线上集成应用高速输送设备对降低焊装生产辅助时间及生产成本具有重要意义。阐述了高速输送设备的组成和关键设计技术,以及优化设计方法,内容涉及高速滚床的节拍分析、运动速度的优化分配、运动过程的伺服控制及运动规律曲线的优化设计等方面。     

麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计

以某轿车为例,建立了麦弗逊悬架多体动力学模型,将减振器侧向力仿真结果作为侧载弹簧设计目标,应用有限元方法进行结构优化设计,并进行了试验验证。研究结果表明,采用优化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载,为悬架系统及其元件的优化提供了一种参考方法。     

基于应力优化的大客车结构多目标优化

对某全承载式大客车进行了结构有限元分析,研究了该客车结构强度、振动模态频率、质量等多个性能目标的优化设计问题.分析结果表明,该客车初始设计模型的刚度满足设计要求但应力较大.强度储备不足,因此采用优化结构最大应力的方法进行优化.经过两个阶段的优化设计,显著降低了结构最大应力.提高了一阶扭转频率,减轻了车身骨架质量,客车结构设计更为合理.     

车用增压涡流室柴油机EGR系统的设计和试验

为降低一台车用增压涡流室柴油机的NOx排放,设计加工了EGR系统。使用AVL Boost软件对该EGR系统的机械机构进行了优化设计,采用不同EGR率开展了相关的试验研究。结果显示,采用较小EGR率时,该机的NOx排放得到了有效地降低,且燃油消耗率增加较小,表明了该EGR系统设计和工作的有效性。     

摩托车车架振动性能优化的设计研究与应用

针对某款250型新开发摩托车车架,利用有限元理论建立整车参数化动力学模型,运用模态分析技术、谐响应分析技术、全局灵敏度分析技术及优化设计技术,分析车架动态特性及发动机激励下车架的振动响应,并改进了车架结构以降低振动,总结出一套摩托车车架振动性能优化设计流程,为类似产品的设计提供了参考。     

基于经济效益的土工格室挡土墙优化设计研究

为了节约土工格室技术在挡土墙中应用时的工程成本，建立了基于遗传算法的数学计算模型，提出了一种基于经济效益的工程优化设计的方法，给出了格室筋带长和挡墙高度的参考值，并应用于京港澳高速公路驻马店至信阳段的优化设计。结果表明:这种优化设计方法能有效节约工程材料，降低工程成本，具有可行性。     

考虑气动阻力和横风稳定的汽车车身多目标优化设计

综合考虑了气动阻力特性和横风稳定性,对车身外形参数进行了多目标自动优化设计。综合利用参数化建模技术、计算流体力学(CFD)仿真、试验设计方法、响应面模型和智能优化算法,集成Pro/Engineer参数化建模和ICEM网格划分工具以及Fluent仿真软件,在多学科优化平台modeFRONTIER上,搭建了一种自动优化设计流程。利用该流程,基于遗传算法(GA)对MIRA快背式模型车身几何外形进行了改型设计,得到了考虑车身气动阻力特性和横风稳定性的最优权衡设计解集。该结果使得气动阻力因数降低了5.2%,侧向力因数降低了5.8%。因而,实现了车身气动阻力和横风稳定性的多目标优化。     

非正态分布的汽车半轴凸缘的可靠性稳健设计

将可靠性优化设计理论、可靠性灵敏度分析技术与稳健设计方法相结合,讨论了随机参数服从非正态分布汽车半轴凸缘的可靠性稳健设计问题,提出了可靠性稳健优化设计的计算方法。把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题。     

大跨度人行拱桥结构优化设计方法

首先介绍人行桥的主要设计原则,其次明确提出桥梁结构两阶段优化设计方法——概念优化设计和构件优化设计,最后以一跨径70m的人行拱桥为例,详细介绍了大跨度人行桥结构优化设计过程。