基于有限元分析的汽车前轴结构设计及优化

以一种商用车前轴为研究对象，根据前轴在冲击和制动工况下的静力学分析，找到静刚度薄弱点和应力集中点。通过模态分析找到刚度薄弱点，对研究对象进行了拓扑优化分析，重新构建一种前轴的新型材料分布方案。综合静、动态分析结果确定了前轴的结构危险点，按照拓扑优化结果，进行了结构优化和轻量化设计。对比前轴前8阶固有频率与外界激振频率，结果表明优化后的前轴结构在车辆行驶时不会引起共振，保证了车辆行驶稳定性与安全性。