基于拓扑优化的重型卡车车架概念设计研究

1前言 拓扑优化以数学规划为理论基础。运用最优化数学理论,以计算机和应用软件为工具,在充分考虑多种设计约束的前提下通过计算,能够使材料在给定的空间中优化得到最优的分布和形状。拓扑优化的最大特点是能在结构拓扑形状未定的情况下，     

底盘下控制臂轻量化解决方案

汽车开发过程中,为能减少整车重量,使有限材料发挥最大性能,往往会涉及到轻量化以及拓扑优化。在满足汽车开发设计目标的同时,对零件提出合适的轻量化指导方案,有利于汽车制造成本节约及减少能源消耗。某车企在某车型研发初期,对车辆整备质量目标定义较为严格,对各零件轻量化设计提出了较高的要求。下控制臂是汽车底盘重要零件,通过拓扑优化方法,将下控制臂作为设计变量,使用有限元软件进行拓扑仿真,根据拓扑云图,结合控制臂不同位置的截面尺寸进行研究分析,提出较好的结构设计方案。     

数学算法在汽车自动驾驶系统中的应用

本论文的研究目的在于探索数学算法应用于汽车自动驾驶系统的领域。通过从汽车自动驾驶系统概述、基础理论、具体应用及未来发展方向等方面的阐述,分析了数学算法对于促进汽车智能驾驶技术进步的重要性。数学算法不断地优化与创新,会进一步提高汽车自动驾驶系统性能与智能水平。     

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。     

基于计划预防的汽车最优维护周期数模研究

本文给出各种决策方法，即通过建立和求解数学模型，将优化概念应用于汽车维护周期的确定问题。在计划预防方针下，根据不同的目标意义，本文给出８个汽车最优维护周期基本数学模型。在这些基本模型的理论框架内，对其直接应用或略加修正，即可适应不同的场合和要求，并达到最优化的目的。     

电子诊断新技术在现代汽车维修中的应用

文章将围绕现代汽车维修新技术的主要特征进行分析讨论,阐述电子诊断技术的基本内容和应用优势,提出电子诊断应用于现代汽车维修技术的有效途径,以此满足汽修行业的发展需求,提高汽车故障的检测效率,优化性能测试的准确率,使汽车的使用寿命得以大幅度提升,实现经济效益的进一步增收。     

基于多目标遗传算法的高速公路多目标路面养护决策优化

高速公路多目标路面养护决策优化是高速公路路面养护决策优化未来发展的趋势,也是目前研究的热点。针对传统数学规划方法用于高速公路多目标路面养护决策优化的不足,引入了目前在多目标优化领域应用较多的带精英策略的非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ。将NSGA-Ⅱ应用于高速公路多目标路面养护决策优化问题中,仿真结果表明其性能优于传统的数学规划方法,具有广阔的应用前景。     

微机在汽车悬架系统中的应用

对现代汽车悬架振动特性进行研究，在对比几种典型的悬架控制系统的基础上，应用自动控制理论和微机技术风言风语地一种实用的汽车悬微机控制系统，使汽车在各种工况及路面条件下的闰顺性和安全性得以改善。     

基于子结构的构件逐步逼近拓扑优化方法研究

针对复杂机械系统中构件的边界条件难以确定,导致结构优化结果并非最优的问题,本文中基于子结构方法,研究了在结构拓扑优化过程中边界条件的确定方法,提出了通过逐步逼近,使结构拓扑形态逐步趋优的算法。以某型汽车前排座椅骨架的右侧板为例,对提出的方法进行了验证。结果表明,应用所提出的方法,可准确确定构件在结构拓扑优化过程中变化的边界条件,拓扑优化后的汽车座椅骨架侧板质量减轻,整椅应变能和最大应力均降低。     

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。     

公路隧道开挖的拓扑优化研究

拓扑优化作为结构优化的高层次优化方法,目前正成为工程界研究的热点,但在隧道工程研究中运用甚少。引入拓扑优化理论,以隧道主要影响区作为拓扑优化区,建立隧道拓扑优化模型,并结合弹塑性有限元数值计算方法,提出对隧道支护加固部位进行拓扑优化分析的方法,结合实际工程对隧道不同开挖工艺下支护加固位置进行了分析,研究结论合理,表明采用拓扑优化对隧道开挖优化设计是可行的。     

新能源汽车车架结构拓扑优化初步设计

车架结构设计在新能源汽车节能环保设计中具有重要意义。文章基于拓扑优化设计理论,应用数值计算方法对新能源汽车车架结构进行了三维拓扑优化初步设计。通过新能源汽车正常运行过程中车架弯曲、扭转工况下的优化设计计算分析,得到车架结构初步的最优载荷传递路径及各构件空间连接方式。可为车架结构的进一步详细设计提供参考。     

应力约束下车架的结构拓扑优化设计

根据汽车车架的结构及受力特点，建立了汽车车架结构拓扑优化模型，对薄板结构的极限应力分析表明，应力约束下汽车车架结构拓扑优化可用薄板结构尺寸优化方法的数学模型来描述，并用修改的满应力法求解。文中的数值结果表明这个方法是有效的算法。     

基于鱼群算法的智能汽车换道轨迹规划

智能汽车的轨迹规划是智能汽车研究领域的重点问题,文章通过对换道过程中车辆状态的分析,利用多项式函数规划智能车辆的换道轨迹,引入轨迹优化函数,对换道轨迹进行最优化选取,并基于鱼群算法对换道轨迹优化函数进行最优化选取。仿真结果表明该换道轨迹规划方法可平稳实现智能车辆的换道行为。     

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%。     

基于拓扑优化的减速器箱体结构性能分析

针对目前减速器箱体结构设计主要依赖工程师经验、开发周期长、材料冗余等问题，提出了一种适用于箱体结构优化的拓扑优化方法，解决了拓扑优化方法难以应用于箱体外部肋板结构的问题；将拓扑优化与箱体结构性能分析相结合，研究拓扑优化对强度、刚度、模态的影响，为后续箱体优化奠定了基础。结果表明：拓扑优化可以在减轻箱体总质量的同时有效改善箱体结构性能，并有效简化箱体结构，为进一步的NVH优化提供更多优化设计空间。     

汽车转向节拓扑优化方法研究及应用

为使汽车悬架系统中机件转向节在轻量化的基础上满足各工况下的汽车动力学性能要求,运用折衷规划法定义多工况下转向节的静态刚度和第1阶模态频率最大化的综合目标函数,进行结构的拓扑优化。以某方程式赛车转向节为例进行优化的结果表明,转向节的刚度和1阶模态频率均有显著提高,质量有所减轻,说明该方法可行有效。     

汽车子结构的复合域拓扑优化

提出一种复合域拓扑优化方法以控制结构设计子域的不同材料数毋分布.以汽车前端结构和车架为例,研究汽车子结构中复合域拓扑优化问题.比较分析表明,采用该方法设计的汽车前端碰撞能量控制结构吸能量提高,吸能时间延长,正面碰撞时结构所受的撞击力降低;而用该方法设计的带x形横梁的汽车车架,与常规车架相比,固有频率提高,振动状况改善.说明所提出的复合域拓扑优化方法足可行而有效的.     

并联混合动力传动系统结构创新设计研究

本文中将机械创新性设计方法应用于单电机并联混合动力传动系统的结构分析,以拓展混合动力汽车传动系统的结构。首先分析两种具有代表性的单电机并联混合动力汽车的传动结构,得到其机械拓扑结构。通过机械创新性设计方法,应用一般化规则得到机械拓扑结构的运动链,根据其运动链构件和运动副的数目得到一般化运动链。采用特定化程序,从一般化运动链图找出满足设计约束的可行特定化运动链图谱,除去同构类型后得到12种可行特定化运动链,利用具体化规则转换为相应的行星轮系的机构简图。通过动力输入输出分配与运行模式分析,最终获得132种单电机并联混合动力汽车传动系统的可行结构。选取其中一种新构型,分析其6种基本运行模式下的能量流动,得到15种离合器与制动器的状态组合,验证了将机械创新方法应用于混合动力传动系统结构设计的可行性。     

基于响应面法的汽车车身T型接头优化

提出了一种适用于汽车概念设计阶段的车身T型接头快速优化方法.该方法根据T型接头的结构特点,将其划分为1个本体区域、3个分支区域和3个过渡区域,并建立7个相应的六面体作为各区域的控制体,通过六面体顶点的位置变化来实现各区域结构的尺寸变化.接着提取整车刚度和强度分析工况下接头的边界载荷,并利用拉丁方实验设计方法对接头有限元...