基于有限元分析的某MPV车前副车架改进设计

结合有限元分析法,对某MPV车改进前的整体式加强杆结构和改进后的的断开式加强杆结构的副车架进行实车转弯和制动工况下的刚度、应力及模态对比分析。仿真结果表明:驱动力和制动力工况下改进后的副车架所受应力均比改进前副车架所受应力值小;改进后副车架结构在刚度上优于原改进前结构的刚度,改进后副车架模态频率比改进前副车架模态模态变化较小。预测改进后的副车架结构改进设计能够满足新车使用要求。     

汽车前副车架轻量化设计

对原前副车架结构和材料进行优化设计,可以达到轻量化的效果。将前副车架的钢材替换为铝合金材料ZL114A,并利用CATIA三维建模软件对前副车架结构进行优化设计。经优化,前副车架质量由17 kg减少至11.76 kg,减重比例达30.8%,满足设计要求。使用Nastran软件对优化后的前副车架进行有限元分析,结果表明新结构满足各种汽车行驶工况下的强度、模态以及刚度性能要求,因此该轻量化设计方案可行,在不影响前副车架正常使用的情况下减轻质量。     

共振式道路破碎机车架有限元分析及轻量化设计

共振式道路破碎机车架承载复杂且要求较高,而减轻车架质量降低油耗成为一个亟待解决的问题。分析车架承载,确定共振破碎机不同工况下的载荷形式及大小。建立共振破碎机车架的有限元模型,计算模拟3种工况实际承载与约束条件下的应力应变。根据车架结构的应力应变分布情况,从结构轻量化角度建立车架优化的数学模型,并采用罚函数内点法进行优化计算。结果表明在满足车架刚度、强度和模态要求的基础上,车架质量减轻了27.29%。     

基于灵敏度分析的某SUV前副车架轻量化设计

建立了某SUV前副车架其有限元模型。在6种工况下分别对前副车架进行了强度分析,以及自由工况下的模态分析。对所有零部件进行了灵敏度分析,据此确定优化设计变量。在此基础上进行了轻量化设计。优化之后的前副车架的总质量较之前减重比达到19%。对优化后的模型进行了强度分析和模态分析。验证结果表明,应力值均在屈服应力范围内,模态固有频率得到相应的提高。在提高其性能的基础上,实现了质量减轻的目标。     

轿车副车架轻量化设计

以某轿车副车架为研究对象,采用CATIA软件进行三维建模。应用Hyper Mesh对其进行网格划分,在制动工况下对副车架进行初始结构强度分析和自由模态分析。以副车架材料的许用应力及1阶模态频率作为优化的约束条件,利用Optistruct进行拓扑优化设计,副车架质量与原始设计相比减轻了10.28%,使其达到轻量化的目的。     

基于相对灵敏度分析的自卸车车架轻量化设计

在Hypermesh中建立TY型自卸车车架有限元模型,对车架进行了弯曲和扭转工况下的强度与刚度分析,并通过模态试验验证了有限元模型的准确性。对车架部件进行柔度灵敏度、模态灵敏度和质量灵敏度的计算,基于相对灵敏度分析的结果确定优化设计变量,在保证车架刚度和低阶模态频率的前提下,对车架结构进行轻量化优化。结果表明:优化后车架的强度、刚度和低阶模态频率均有所提高,避免了应力集中现象,车架质量减少70 kg,验证了该轻量化设计方法的可行性。     

基于HyperWorks与ADAMS/Car联合仿真的后副车架轻量化研究

以制动工况为例,根据ADAMS/Car软件仿真计算得到的载荷,对后副车架有限元模型进行静态及动态特性分析。在确定具有优化余量的前提下,以副车架优化区域每个单元的单元密度为设计变量,以加权应变能最小为优化目标,采用变密度拓扑优化方法进行轻量化设计,最终实现后副车架减重7.4%。对优化后的副车架进行强度及模态校验,结果表明新结构满足使用要求,且质量分配更加合理,为副车架的优化及改进设计工作提供了一定的参考。     

FSE赛车车架设计及校核

为保证2015年赛季广东工业大学FSE电动方程式赛车能正常参赛并取得良好成绩,设计了一款安全可靠的车架,利用ANSYS有限元软件对赛车车架进行刚度、强度及自由模态分析,得出该车架在多种工况下所受的最大应力值及应变值,检验车架结构设计是否合理。最终仿真结果表明,该车架在各工况中出现的最大应力值、应变值远小于车架材料的许用应力值及许用应变值,能够满足赛车规范性、安全性的要求。本研究为今后FSE赛车车架设计提供了一定的理论依据。     

某疏浚车副车架结构有限元分析

为了验证副车架设计模型的合理性,基于ANSYS Workbench软件对某型疏浚车的副车架进行了结构静强度有限元分析和模态分析。根据副车架工况确定副车架的载荷,建立副车架有限元模型进行有限元分析和模态分析,得到副车架恶劣工况下的应力情况和前6阶固有频率。分析结果表明:副车架的最大应力没有超过材料许用应力,固有频率均不在共振范围内,设计合理。     

微型电动汽车车架多目标驱动尺寸优化研究

利用Creo建立车架三维模型并导入ANSYS有限元分析软件,对车架进行静态弯曲和应力分析,通过静态电测试验确定有限元分析的应力值和试验真实应力值在合理范围内,对车架进行模态分析,通过模态试验验证有限元分析的模态振型、频率的正确性,对车架进行谐响应分析,确定对车架结构动态性能影响最大的模态频率。结果表明:车架具备良好的强度和刚度特性,但存在一定的优化空间。优化过程在满足车架强度和刚度要求的前提下,通过改变横、纵梁布置结构的方式实现优化目的。车架质量与原车架相比减少了74.58kg,降低了27.74%;最大等效应力增加了23.36MPa,但应力分布更加合理。