基于ansys workbench的龙门架拓扑优化设计

龙门架的质量在运管车整车质量中占很大比重,因而龙门架结构的优化是整车结构优化的主要内容。基于ansys workbench分析龙门吊结构,结合拓扑优化设计理论得知原有结构设计冗余大,应对其结构进行优化,通过多组参数赋值得到多种优化方案,综合龙门架在吊装工况下的承载方式,通过分析各个优化方案的结构,最终类比得到最佳结构优化方案。由龙门架的结构优化分析过程和结果可将拓扑优化分析类推到分析和优化一些复杂模型。     

全承载大客车车架的拓扑优化设计

在某全承载大客车车架设计中,为了减轻车架质量、改进加强梁布局,对地板横梁、斜撑加强梁等结构进行了拓扑优化设计。在客车车架前后轴之间区域构建拓扑设计空间,以车身结构质量最小为优化目标,以整车扭转刚度不小于原设计方案为约束条件,建立拓扑优化数学模型,并采用遗传算法进行求解,获得了优化的拓扑方案。结合拓扑优化结果和安装要求,改进了车架的设计方案。改进方案与原方案比较,设计空间中的加强梁从9根减少为3根,整车扭转刚度提高150 Nm/(°),质量减少了20.8 kg,材料利用率(刚度增量与质量增量之比)提高了1.5倍。     

大客车车身与车架连接断面结构优化设计

针对某大型客车半承载式车身车架连接结构展开优化设计,通过结构拓扑优化,得到悬架前后关键截面的传力路径,并据此重构结构形式,再通过尺寸优化分析,确定相关结构型材的厚度尺寸,得到结构的优化设计方案;将优化方案代入整车骨架中,进行结构刚强度分析对比,则原始与优化结构设计方案整车骨架刚度性能相当,高应力区域强度有所改善,并实现...     

基于拓扑优化的白车身扭转刚度性能设计

车身扭转刚度对整车操纵稳定性和NVH性能具有重要的影响,是车身设计的重点和难点。文章针对某车型白车身的扭转刚度性能提升设计,通过采用局部结构拓扑优化的方法,有效识别了提升性能的局部拓扑优化结构,以最少的重量增加实现性能最大化设计,并制作了实际加强方案,白车身仿真分析验证了方案的有效性。     

基于子结构拓扑优化的大客车耐撞性改进

提出了一种基于子结构拓扑优化的大客车车身骨架耐撞性改进设计方法。首先通过测试和仿真进行某承载式大客车耐撞性评价,分析车身结构变形的症结;提取前端驾驶区骨架为子结构,以其碰撞吸能量相同为等效条件,进行子结构耐撞性分析与改进;接着为控制子结构的局部失稳变形,以吸能盒碰撞力峰值为载荷条件,进行子结构空间区域拓扑优化,完成8组改进方案的对比分析,选取质量最轻的达标方案进行台车实验验证;最后将该方案导入整车结构中进行耐撞性改进验证。结果表明:整车的耐撞性得到有效提高。     

基于正向开发流程的车身轻量化设计

从概念设计阶段开始,通过隐式参数化建模的方法建立一个全参数化白车身模型,采用分步优化设计的方法,在保持对整车性能控制的同时,使轻量化设计贯穿整个过程。在不同阶段分别针对整车模态、弯扭刚度、碰撞性能和质量等指标进行优化。先后经过结构拓扑优化、车身尺寸优化、局部形状优化、零件厚度优化、碰撞性能优化,最终得到车身多个性能均满足要求时的最佳车身尺寸和轻量化方案。     

基于APDL的有限元优化分析在客车车身概念开发中的应用研究

通过对客车车身概念开发阶段有限元优化分析的作用和特点的研究,可以利用参数化分析模型进行早期结构方案优化分析,并针对实例客车概念开发,以提高整车刚度、降低车身骨架自重为目的,进行优化分析的应用研究。优化结果对于客车概念开发阶段的方案确定及后续车身结构详细设计具有重要参考。     

基于整体拓扑优化的白车身轻量化设计

传统拓扑优化技术主要集中在单个零部件的减重孔位置以及大小进行优化设计,而忽略整体车身结构的空间优化。本研究针对某微车,在概念设计阶段,通过采用整体拓扑优化技术,着眼整体空间结构,以车身弯曲刚度和扭转刚度作为优化目标,对整体车身结构进行优化设计,得到最优的车身承载骨架,实现整体车身结构的空间布局优化,从而为车身详细设计阶段的轻量化设计提供指导。     

基于刚度的客车车身承载度评价

建立某款客车骨架的有限元模型,利用UG/NASTRAN求解器,计算该客车骨架的弯曲刚度和扭转刚度。通过车身承载度的评价,了解局部结构在整车承载中的贡献率,为后续改进车身结构提供参考。     

某三缸发动机悬置的优化设计

就某车型配备三缸发动机整车振动过大的问题,对悬置系统进行改进设计,分析动力总成及悬置系统参数。通过建立目标函数,利用能量解耦法,对悬置刚度进行计算和优化,使该车的整车振动状况得到较大改善。     

白车身轻量化技术与实践

轻量化是汽车开发中的一项重要性能指标,是汽车节能减排的有效手段,整车重量构成中车身重量的比例较高,对整车轻量化有重要的意义。在车辆平台化开发过程中,将车身轻量化设计理念融入平台项目开发的全流程中,通过轻量化材料、轻量化工艺和轻量化结构的技术路线,应用参数化建模、参数化优化、拓扑优化、断面优化、成型性和材料利用率优化等虚拟产品开发技术,结合多学科多性能的轻量化协同优化设计,充分兼顾刚度强度等性能,兼顾布置、造型、装配、工艺、成本等需求,达到了更优的白车身全局平衡,最终实现了五星安全车身、超高刚性车身,达到了比肩全铝车身的轻量化系数水平,同时实现了高车身材料利用率、低研发费用、低整车成本,并在平台化的车型开发中形成轻量化车身开发流程和性能评价体系。     

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。     

渐变刚度板簧建模方法与刚度特性仿真研究

渐变刚度钢板弹簧作为主要的承载元件,其刚度特性在衰减悬架总成传递的载荷以及提高整车的行驶平顺性过程中具有重要意义。本文在渐变刚度板簧的刚度特性分析中,建立了离散beam梁模型、柔性体动力学模型以及有限元模型,结合试验参数曲线进行了对比分析。通过分析认为柔性体动力学模型的刚度曲线特性与试验刚度曲线特性较为吻合,在整车平顺性仿真中实用性较强,结果与实际较为接近。     

某款纯电动物流车动力系统匹配与优化

文章以一款自动挡纯电动物流车为研究对象,在对其动力系统结构进行相关分析及整车设计需求的基础上,对其进行合理的参数匹配。为进一步提高整车性能,采取一种多目标遗传算法的优化方案,对整车的传动系参数进行优化。在ADVISOR仿真平台下搭建整车模型并对其进行仿真验证,结果表明,文中对自动挡纯电动物流车的参数匹配以及采取的优化方案是合理的。     

单斜臂悬架轮边电驱动系统的横向稳定杆设计

轮边电驱动系统是电动汽车的一种重要驱动形式。安装横向稳定杆可在不改变垂向刚度的前提下提高车辆侧向刚度,从而在保证行驶平顺性的同时改善行驶稳定性。由于单斜臂悬架轮边电驱动系统的结构和参数与传统悬架形式存在区别,因此需要在现有文献基础上推导公式和建模仿真。以电动汽车整车平台为研究对象,根据车辆实际结构和空间布置的需求,确定稳定杆的结构参数,以此提出不同刚度的横向稳定杆方案。利用Matlab/Simulink对各个方案进行建模仿真,从时域角度和频域角度分析整车系统对方向盘转角的阶跃响应特性。研究方法对于其它形式(如麦弗逊悬架、双横臂悬架等)的轮边电驱动系统横向稳定杆的设计匹配亦具有价值。     

大客车结构有限元分析及轻量化设计

建立了某型大客车结构有限元模型,验证了该模型的正确性。完成了整车振动模态、扭转刚度的分析。在此基础上,以壳单元厚度为设计变量,以1阶扭转频率和扭转刚度为联合约束函数,以整车质量最轻为目标函数进行结构优化设计。通过对整车刚度、模态和强度的分析与校核,表明该大客车轻量化方案满足性能要求,具有可行性。     

基于结构优化的商用车驾驶室模态特性改进

建立了某重型商用车驾驶室的有限元模型,进行了计算模态分析,并对驾驶室结构进行了拓扑优化.根据优化的结果,提出了3种改进方法,并通过比较,选用增添加强板的改进方案.然后对新增的加强板厚度进行尺寸优化.最终的结果表明,结构优化后,驾驶室1阶模态频率由17.952Hz提高到了22.200Hz,弯曲刚度和扭转刚度也都有改善.     

基于拓扑优化的举高消防车转台轻量化设计

针对某举高消防车转台材料冗余的问题,利用ANSYS中拓扑优化模块对举高消防车转台进行结构优化,在保证结构刚度、强度、稳定性要求的前提下,优化后转台减重26%,为举高消防车整车提供了设计余量,同时提升了整车经济性。     

微型电动车镁合金车架试制关键技术研究

介绍了微型电动车镁合金车架的结构设计、尺寸优化、结构改进和车架试制中的关键技术。通过拓扑优化得到了车架的初步结构,结合刚度、强度有限元分析和结构优化,最终所设计的镁合金车架能达到钢制车架相同的刚度和强度。对镁合金焊接过程中易燃烧、焊接变形大等问题提出了有效的控制措施。     

某客车车架结构分析与优化

客车车架作为整车的承载件,在设计之初有必要对其进行仿真分析,发现潜在的缺陷,为下一步的优化提供指导。本文从强度、刚度及模态三方面综合考量了车架的结构特征,其中强度及刚度选取了弯曲、扭转、转弯和制动这4大典型工况。最后对分析的结果进行了汇总和分析,提出可行的改进方案。