基于正交试验的大型客车车身结构多工况拓扑优化研究

建立了某大客车车身骨架结构有限元梁单元模型,并进行了静态工况下的刚度和强度分析.分析结果表明,该客车车身结构局部刚度偏小,应力偏大.通过正交试验得到各子工况最优权重系数组合,以局部大应力区作为拓扑空间,以加权柔度为目标函数,约束拓扑空间的质量分数,进行多工况拓扑结构优化.优化结果表明,在质量略有增加情况下,该客车车身结...     

低地板电动城市客车车身拓扑优化与结构分析

基于某新型低地板纯电动城市客车的概念设计初始要求,建立该客车车身的有限元模型,采用变密度法,利用拓扑优化技术对多工况下的客车车身结构进行优化,并对优化的结构进行分析验证。结果表明,结构的刚度和强度均满足设计要求。     

基于灵敏度分析的客车车身质量优化研究

文中将灵敏度分析引入到客车质量优化中.首先建立了某承载式客车车身的有限元模型,确定其边界条件和载荷,并对模型进行了试验验证.接着选取车架上刚度和强度相对富裕的梁作为对象进行灵敏度分析.最后根据分析结果选取车身最大应力和位移作为状态变量,以车身总质量为目标函数,进行客车车身的质量优化.     

基于ANSYS及灵敏度分析的客车结构轻量化设计

电动客车发展迅速,社会对电动客车的需求日益增加。客车满载时对动力需求高,电池组的数量多,车身总质量偏大,导致电池损耗加快,客车行驶里程降低。优化车架的结构设计,实现轻量化是延长电池使用寿命、提高行驶里程的有效途径之一。为达到某型电动客车在满足各工况强度要求的前提下实现轻量化的目的,选取4种典型工况,包括匀速直线行驶工况、弯扭工况、紧急制动工况和紧急转弯工况,建立了客车车身结构的有限元模型。由ANSYS Workbench分析计算得到了4种不同工况下的应力、变形。以有限元分析结果为依据,对车架进行了优化设计。根据优化设计理论,以车身质量最小为目标函数,以构件厚度为设计变量,以底架应力和扭转刚度作为设计约束,利用NASTRAN软件计算了车架刚度对关键构件厚度的灵敏度。对刚度相对灵敏度较低的部件进行了轻量化设计,如将车门支撑部件、车架侧围等部件型材厚度由3 mm减薄至2 mm,对刚度相对灵敏度较高的部件进行了加厚处理,如将车架主要受力部件厚度由4 mm加厚至5 mm,以此来提高整车的扭转性能,提出了较为合理的车架轻量化设计方案。更新了优化后的车架模型,再利用有限元分析对比了优化前后最大应力及变形结果。经对比分析,在满足各工况强度要求的前提下,整车质量下降52 kg,车架质量降幅达2%。     

城市公交客车车身结构拓扑优化设计

根据某城市公交客车初步确定的造型和总布置的要求,为了能在车身的概念设计阶段获得该客车车身骨架的合理布置方案,在车身结构设计中引入了拓扑优化的设计方法,并且将该优化结果应用于指导设计。利用有限元分析软件Hyperm esh建立客车的拓扑优化的有限元模型,并且在其优化模块Optistruct中,采用变密度法和线性加权法,研究了多工况条件下城市公交客车车身结构的拓扑优化问题。根据得到的拓扑优化结果,同时充分考虑实际的装配和性能要求,完成城市公交客车车身骨架的初步布置。在此基础上,进行进一步的尺寸优化,得到满足设计要求的城市公交客车车身结构。拓扑设计得到的结果可为12 m的城市公交客车的车身骨架布置提供参考。     

客车车身结构概念设计中的优化分析

在客车车身结构概念设计阶段，进行结构分析和优化设计，可以在车身结构设计初期使车射满足整车性能指标的同时，选择最佳的车身结构布置形式和最优的车身结构件截面形状，从而减轻车身自重，避免设计过程的反复，缩短车身的开发时间，降低开发费用。本文对客车车身结构概念设计中的结构优化分析进行了总结，并对以CCJ6100型大客车为例进行了优化分析。     

基于拓扑优化的纯电动大客车车身骨架轻量化多目标优化设计

为了在满足性能要求的前提下有效降低纯电动大客车车身骨架结构质量,减少客车行驶阻力,节省电耗、提高续航里程,进而提升整车的性能品质和市场竞争力,对客车车身骨架进行了轻量化多目标优化设计。建立了某纯电动大客车车身骨架结构的有限元模型,以客车车身骨架总柔度最小为目标,设计区域的体积为约束条件,设计区域各单元的相对密度作为设计变量,对车身结构的车顶骨架、车底骨架和左右侧围骨架进行了拓扑优化设计,并根据拓扑优化结果提取出了大客车车身骨架的拓扑结构。通过相对灵敏度分析,从21个设计变量中确定出13个对车身骨架性能不敏感但对减重较敏感的设计变量,然后以车身骨架质量M最小、一阶扭转频率Ft和弯曲频率Fb最大作为目标,以弯曲和扭转工况下车身骨架结构的静柔度Cb和Ct小于给定值作为约束条件,以相对灵敏度分析确定出的13个壁厚参数作为设计变量,用尺寸优化方法和多目标遗传算法(MOGA)对大客车车身骨架结构进行了轻量化优化设计,并在4种典型工况下对优化前后的大客车车身骨架结构的静、动态性能进行了分析对比。结果表明:所建立的纯电动大客车车身骨架拓扑优化方法、相对灵敏度分析方法与轻量化多目标优化设计方法有效,在满足大客车车身骨架结构性能要求的前提下,实现减重303kg,减重率为11%,轻量化效果显著。     

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。     

低地板发动机后置式铰接客车急转弯特性有限元分析

对于客车车身来说,整体结构的有限元模型部分已经很成熟了。但是对于发动机后置式铰接客车在急转弯工况下的结构有限元分析,尚不多见。文章基于有限元理论,对某型低地板发动机后置式城市铰接客车结构进行建模和静态特性分析。在分析中以汽车各部件的实际连接关系的精确模拟为出发点,考虑了铰接盘处的转动,建立车身有限元模型,并结合国外大汽车公司的FEM行业分析经验,着重考虑了汽车行驶时的急转弯工况,建立了数学模型且对车身强度进行了分析,其结果可作为车身骨架结构优化的参考。     

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。     

混合动力城市客车侧围骨架结构的二次拓扑优化设计

以侧围骨架设计区域的质量分数为约束响应,以带权重的多工况下最小整车骨架柔度为目标函数,运用SIMP方法对某款低地板混合动力城市客车的侧围骨架结构进行了详细的二次拓扑优化,并对侧围骨架结构进行了优化设计。相比优化前的侧围骨架结构,车身骨架最大应力值平均下降13.99%,结构减重9.78%,并通过了整车定型实验。     

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.     

城市客车车身结构有限元分析

文章对某公司最新开发的低入口城市客车车身结构进行了有限元分析。根据多种工况条件下的计算结果分析，提出了对该型客车车身结构的优化方案。     

CJ6121GCHK型客车车身骨架有限元建模及结果分析方法研究

本文以常州长江客车厂的CJ6121GCHK型客车为例,研究了客车车身骨架有限元建模、不同工况下 强度和刚度分析方法及动态固有频率分析方法,分析结果可作为车身骨架结构优化的参考。     

基于拓扑优化方法的某SUV车身传递路径研究

以某SUV车型为研究对象,采用拓扑优化方法,以架构尺寸、布置、内外饰汽车初步造型面作为初始输入,建立车身拓扑空间有限元模型,并依次从结构组合工况、安全组合工况及综合工况3个方面进行拓扑优化和对比分析研究,得到的拓扑优化结果能很好地满足工程设计要求,指导应用车身详细方案设计。     

蒙皮和固定玻璃对客车车身结构力学性能的影响

建立了某燃料电池城市客车的车身骨架有限元模型以及带蒙皮和固定玻璃的车身骨架有限元模型.对两个模型分别进行了弯曲工况静应力、扭转工况静应力、扭转刚度和振动模态等力学性能的有限元分析.通过比较,定量研究了蒙皮、固定玻璃对客车车身结构相应力学性能的影响.     

某小型客车车身骨架轻量化综合优化设计

建立某小型客车骨架的隐式参数化有限元模型,以骨架扭转刚度、弯曲刚度、扭转模态及强度为约束条件,重量最低为目标,选取侧围结构进行局部拓扑优化,然后对骨架型材的截面和壁厚进行尺寸优化.最终,车身骨架实现减重26.7 kg.     

基于灵敏度分析的白车身轻量化设计

以某轻型客车的白车身为研究对象,建立白车身有限元模型,并使用模态实验验证了模型的准确性,对该车身进行灵敏度分析,以车身结构件的钣金件料厚作为设计变量,分析车身前两阶整体模态频率相对于料厚的灵敏度,找出对车身动态特性影响明显的零部件,并根据车身灵敏度对结构部件进行优化改进。     

DJ6121GCHK型客车车身骨架有限元建模及结果分析方法研究

本文以常州长江客车厂的CJ6121GCHK型客车为例，研究了客车车身骨架有限元建模，不同工况下强度和刚度分析方法动态固有频率分析方法，分析结果可作为车身骨架结构优化的参考。     

基于ansys的某公交车身建模及结构分析

对承载式客车车身建立有限元模型,进行车身刚度、强度、模态特性分析,通过对满载时客车在各种工况下进行应力和变形分析,找到车身各部位的薄弱部件。为车身的改进和新车型结构的设计工作提供了有价值的理论指导,并由此可以节省一部分试验费用。