基于Optistruct的整车试验台架结构优化设计

应用尺寸优化设计方法,采用Optistruct优化设计软件的尺寸优化模块对某整车试验台架进行了结构优化设计.通过尺寸优化分析得到结构各梁的厚度值,并结合分析结果进行了3次改进,得到了结构的最优化形式.优化后的整车试验台架结构,可在保证功能的同时实现减重15.4％的目标,由此验证了优化设计方法对结构改进设计的有效性.     

微型电动车非承载式车身轻量化研究

介绍某微型电动车非承载式车身骨架的研制过程,包括应用拓扑优化方法确定骨架结构的空间布置,以及应用普通机械优化方法确定合理的梁截面尺寸.进行了非承载式骨架车身悬置的设计和分析,并通过对包括该骨架式车身的整车进行碰撞仿真分析,改进了车身骨架结构.     

某电动客车骨架综合轻量化设计

纯电动客车骨架轻量化对于提升其续驶里程具有重要作用。本文首先基于变密度法对整车骨架进行拓扑结构优化,然后通过灵敏度分析和尺寸优化方法对骨架主要杆件的厚度进行优化。经过综合优化后的某纯电动客车骨架的刚强度性能均有提高,且减重效果明显。     

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。     

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。     

基于workbench的UPS电源车承载平台的改进与拓扑优化设计

承载平台的刚度在电源车整车参数中非常重要,因而承载结构的改进是整车结构优化的重要内容。基于ANSYS Workbench分析承载平台的结构,得知原有结构刚度并不满足要求,应对其结构进行改进与拓扑优化设计,通过多组参数赋值从而得到多种优化方案,综合承载平台在一般工况下的承载方式,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。由本次承载平台的结构优化与分析的过程和结果,可将拓扑优化分析的方式类推到其他一些复杂模型,具有一定的参考价值。     

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。     

客车结构优化设计

把灵敏度分析引入到客车结构优化设计中,通过对某型客车各梁的相关参数相对于整车质量变化的灵敏度分析,找出对质量变化最敏感的设计参数,再对其进行尺寸优化,计算出最优数值,根据型钢标准对优化结果进行圆整,从而得到改进后的尺寸,对客车结构的改进提供指导,提高优化设计的效率,减少其盲目性。     

全承载式大客车车身结构多目标优化

建立了全承载式大客车车身骨架的有限元模型,对车身骨架结构进行了振动模态和静力学分析.然后对车身骨架结构进行设计参数灵敏度分析,得出车身骨架扭转刚度和一阶扭转频率对各部件设计参数的灵敏度.在此基础上,以车身骨架杆件厚度为设计变量,通过两阶段结构优化设计,在整车骨架质量增加很少的条件下,提高了整车结构的扭转刚度和一阶扭转频率值;同时,一轮悬空工况下的整车结构应力峰值明显下降,应力分布更加均匀,整车骨架结构设计更为合理.     

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。     

基于自由尺寸优化的车身结构嵌件优化设计

为研究车身结构嵌件对白车身扭转刚度的影响,基于白车身扭转刚度仿真分析模型,首先通过自由尺寸优化方法找到结构嵌件在车身关键接头的嵌入位置,再用工程塑料内外饰零件的建模方法设计嵌件骨架结构,然后再次通过自由尺寸优化方法对嵌件骨架进行结构优化和轻量化,从而得到兼顾白车身扭转刚度和重量的嵌件结构。仿真分析结果表明:白车身在重量仅增加0.4%的情况下,扭转刚度提升5.5%,整体一阶扭转模态频率提升5.9%。     

基于尺寸优化的纯电动客车骨架轻量化设计

应用有限元分析对纯电动客车骨架进行尺寸优化,对轻量化后的客车骨架进行强度分析并进行局部结构改进,为客车结构的轻量化设计提供参考。     

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。     

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。     

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。     

某型车辆横向稳定杆的结构仿真及优化

为了评估车辆横向稳定杆的结构合理性,并对其结构进行优化设计,对某车辆横向稳定杆进行了分析。建立了该型稳定杆的1/2有限元模型,研究了原结构在载荷作用下的位移和扭转刚度,得到其应力云图与危险位置。在此基础上,以减小局部应力为目标,在不明显降低稳定杆的结构刚度和增大质量的前提下提出结构优化方案。采用有限元分析评估不同的优化方案,并确定了稳定杆的最优结构。研究确定了横向稳定杆的危险位置,并通过优化设计显著降低了其最大应力,能够为车辆横向稳定杆的结构设计和优化提供参考。     

橡胶衬套疲劳失效案例分析与优化

针对某车型控制臂衬套整车耐久路试失效问题,通过分析路谱载荷,以提高衬套抵抗大扭矩变形为目标,重新定义与之相应的试验条件,并对衬套刚度和结构进行优化设计,优化后的衬套通过了新试验条件的台架验证,并通过整车耐久路试验证。台架试验和整车耐久路试结果表明,通过分析路谱载荷重新定义的试验条件合理,衬套经优化设计满足整车耐久性能要求。     

基于伴随算法的客车造型风阻优化研究

采用伴随优化算法对某中型客车进行造型风阻的优化设计,快速识别影响气动阻力的关键造型特征,并提出有效的优化方案,使整车造型风阻降低20.2％.