基于拓扑优化的车架结构可靠性设计

为了提高某载货车车架的力学性能并减轻重量,将可靠性理论引入车架结构的优化设计。考虑了多种行驶工况的冲击载荷对车架的破坏作用,给出多工况条件下拓扑优化结果,建立满足各总成的布置和实际行驶要求的新设计结构,基于结构可靠性和有限元法对新设计车架的结构参数进行了可靠性优化设计。理论分析和车架的实际应用情况表明,该车架设计合理,说明该优化设计方法进行车架结构设计的有效性和可行性,为结构优化设计提供一种思路。     

基于ANSYS的车架形状拓扑优化研究

提出了车架传统设计的不足,利用ANSYS软件,首先对车架进行拓扑优化得到各梁的大致分布位置,再对各横梁进行形状尺寸优化,使得在满足强度要求下用料最省,最后再进一步对车架进行拓扑优化,并对最终的模型进行强度校核。     

基于拓扑优化和灵敏度分析的车架轻量化改进

对某货车车架进行有限元分析,通过有限元法和试验验证该车架存在局部应力过大的问题,但是整体可进行轻量化改进,利用拓扑优化理论进行优化分析,根据优化结果和生产实际,给车架增加一根横梁以消除其应力集中现象;根据静态灵敏度分析确定弯曲应力和体积对厚度的灵敏度,并找出敏感部位,通过优化计算提出轻量化修改方案。     

拓扑优化和尺寸优化相结合的典型重型特种车车架轻量化研究

车辆车架结构轻量化的途径主要有两种，一种是广泛采用轻金属、现代复合材料等高性能、低密度材料作为原材料，达到减重的日的。这种方法减重的效果明显，但存在研发周期长、成本高等问题；第二种方法是对传统的钢材车架进行结构优化设计，以获得最轻结构。该方法主要优点是成本低且容易实现，尤其对于自重大、结构比较复杂的重型车辆，这种方法有很大的应用空间。     

后副车架拓扑优化概念设计和智能轻量化方法研究EI北大核心CSCD

为避免汽车结构前期设计开发中的盲目性,将结构拓扑优化技术引入后副车架结构概念设计中,并采用智能优化算法对参数化后副车架概念模型作进一步的结构优化和轻量化设计,同时给出了实现优化过程自动化的流程。优化后的后副车架结构刚度、模态和焊缝疲劳分析的结果表明了拓扑优化技术和智能轻量化优化设计流程的实用性和可靠性。     

考虑应力和频率要求的车架结构拓扑优化设计

基于渐进结构优化方法,建立了一套优化准则和算法.基于结构最大设计域的固定网格有限元模型,给出了结构拓扑变化模型的处理方法和结构拓扑优化程序的实现策略.完成了车架结构的拓扑优化仿真设计.仿真结果显示出该方法的正确性和有效性.     

汽车悬架控制臂的拓扑优化与性能计算

建立了含有球铰和衬套的汽车悬架控制臂优化设计模型,利用拓扑优化技术对悬架控制臂进行了优化设计.论述了对控制臂拓扑优化时,其优化空间的确定和载荷工况的确定方法.根据优化结果,设计了控制臂.对该控制臂的应力、固有频率和刚度进行了计算.结果表明,建立的控制臂优化模型较真实地描述了控制臂的工作特性,优化结果更符合实际情况.     

多工况下某越野车车架多目标拓扑优化设计

以多工况下的柔度(静态)和振动固有频率(动态)为目标函数,对某越野车车架进行多目标拓扑优化。依据固体各向同性惩罚(SIMP)理论,采用带权重的折衷规划法建立多工况、多目标优化模型,通过迭代计算得到新的越野车车架。通过仿真分析表明新车架能同时满足静态柔度最小和低阶振动频率最高的要求。     

面向混合增减制造的拓扑优化研究

回顾了混合增减制造、面向混合增减制造的拓扑优化的最新发展,以及面向混合增减制造的拓扑优化中存在的权衡关系,还讨论了这些主题的挑战和未来趋势.希望能够激励学术界为连接多目标拓扑优化(MOTO)和混合增减制造做出更多贡献.     

基于伪密度法的汽车悬架摆臂拓扑优化

通过建立汽车悬架的三维运动模型,运用COSMOSmotion进行动力学仿真,获取零件结构优化所需的载荷条件,以上摆臂为例,在HyperWorks中建立拓扑优化模型,确定设计区域,并针对摆臂的不同制造工艺,采取相应的制造约束条件,采用多工况单一目标的方案,基于伪密度法对摆臂的结构进行拓扑优化,实现了摆臂的概念设计目标。     

Optimization for Vehicle Suspension II: Frequency Domain

The objective of this study is optimizing the components design of a vehicle suspension system under excitation due to road roughness. The vehicle is modelled as a dynamic system made of masses interconnected by, linear, springs and dampers. The optimizing code provides values corresponding to the caracteristics of masses, dampers and springs which, within a range, minimize the objective function for a defined excitation. This objective function auantifies the vehicle comfort level.

The optimization method used is the sequential linear programming by iteratively applying the Simplex algorithm. The model response is obtained in frequency domain and the vehicle excitation can be either random or deterministic.

The exact nature of the optimization problem, objective function and restrictions, depend on the type of excitation considered.

In succeeding paragraphs, the problem formulation together with a comparison with other authors is presented.     

Optimization for Vehicle Suspension I: Time Domain

SUMMARY

A numerical procedure for finding the optimum values of a number of parameters describing a model vehicle suspension has been studied. The vehicle has been modelled by dynamic systems of linear springs and dampers, and the goal is to obtain lower acceleration peaks at an elected design point in the vehicle.

The problem is stated as a mathematical programming problem which can be solved by means of the sequential linear programming technique. The procedure has been implemented for a four wheel independent suspension model capable of being subjected to road irregularities and to centrifugal and braking accelerations.     

Optimization for Vehicle Suspension I: Time Domain

A numerical procedure for finding the optimum values of a number of parameters describing a model vehicle suspension has been studied. The vehicle has been modelled by dynamic systems of linear springs and dampers, and the goal is to obtain lower acceleration peaks at an elected design point in the vehicle.

The problem is stated as a mathematical programming problem which can be solved by means of the sequential linear programming technique. The procedure has been implemented for a four wheel independent suspension model capable of being subjected to road irregularities and to centrifugal and braking accelerations.     

汽车悬架控制臂的多目标拓扑优化

以多工况下的柔度(静态)和振动固有频率(动态)为目标函数,对汽车悬架控制臂进行多目标拓扑优化。基于SIMP变密度的拓扑优化方法,将多级容差序列规划与折衷规划法相结合,首先进行自由振动工况下的频率优化,然后以此为基础进行静态工况下的柔度优化,最终得到了同时满足静态柔度最小和振动低阶频率最高要求的控制臂拓扑结构。     

汽车座椅滑轨的拓扑优化与性能计算

汽车座椅属于汽车的基本装置,在汽车行驶时,它可为驾驶员定位,保证驾驶员对汽车系统的控制和视野,汽车座椅还为乘客提供安全舒适的环境,减少路面激励对乘员的影响,在汽车受到撞击时还起着保护乘员的作用.汽车座椅对汽车的乘坐舒适性、行驶平顺性、安全性有很大影响,其强度、纵向(汽车的前后方向)和横向(汽车的左右方向)的刚度要满足指定要求.     

焊点拓扑优化提高车身性能研究

将拓扑优化方法扩展至离散空间,采用板件优化后的某轻型商用车车身模型进行焊点拓扑优化和联合拓扑优化,并采用优化后的焊点分布进行车身静、动态分析.结果表明,在焊点数量不变的情况下,拓扑优化可提高车身刚度10%以上;通过板件厚度与焊点拓扑联合优化,可减轻车身质量29%.     

拓扑优化技术在车辆工程CAE中的应用

在社会高速发展的时代背景影响下,国民生活的物质水平不断上升,汽车已经成为了人们生活中必不可少的重要出行工具,国民汽车的普及率不断上升,为汽车产业发展奠定了重要基础.随着汽车产业的不断发展,车辆工程CAE愈加复杂,为了充分提升汽车的结构力学性能,拓扑优化技术在车辆工程CAE中的应用愈加重要,成为了新时代下推动企业产业发展...     

商用车发动机电子泵支架拓扑优化分析

商用车发动机在怠速和工作中会产生较大的振动和噪声,分析其相关零部件的振动特性就显得尤为重要。发动机电子泵支架属于铸造块体结构,运用Altair公司的OptiStruct优化分析软件中的拓扑优化分析（Topology Optimization）方法,在满足最低设计频率的要求下,对某型号发动机电子泵支架进行了拓扑优化分析,根据优化分析结果确定其材料的合理布局方式,最终在满足设计要求的情况下成功确定合理、经济的设计方案。