液压平板车有限元分析与试验测试

运用ANSYS有限元分析软件,对液压平板车的车架和液压悬架在加载200t工况下进行静力分析研究.并在加载120t、160t、200t三种工况下,对车架和液压悬架进行静态应力试验,通过试验验证有限元计算模型及其理论计算结果的正确性,表明液压平板车的主要受力部件强度达到了设计要求.     

基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计

建立了牵引车车架的有限元模型并进行了多工况静力学分析,基于OptiStruct软件,对多工况拓扑优化常见问题提出了工程实用的解决方法,实现了牵引车车架结构优化设计.通过优化前后计算结果的对比分析,说明基于变密度法的拓扑优化技术能有效进行牵引车车架优化设计,避免结构设计的盲目性,优化结果为同类产品结构设计提供了参考.     

微型客车车架多目标拓扑优化

为了设计合理可靠的微型客车车架,应用折衷规划法建立以柔度最小和低阶固有频率最高为目标的多目标拓扑优化数学模型,基于固体各向同性材料惩罚模型进行优化。基于拓扑优化结果,构造微型客车车架的三维模型,并对车架进行静态和模态分析,确认车架满足工作性能要求,由此验证了微型客车车架多目标拓扑优化方法的合理性与可行性。     

200t动力平板车承载分析

该文首先介绍了200t动力平板车车架的主要结构,接着对液压悬挂编组分析并介绍了三点支撑和四点支撑两种支撑方式,最后通过理想载荷下承载图的绘制,了解了平板车的装载特性,从而为安全运输提供依据。     

基于折衷规划的车架结构多目标拓扑优化设计

为避免单目标拓扑优化无法考虑其他因素的缺点,笔者提出了一种车架结构的多目标拓扑优化研究方法.采用折衷规划法建立了车架结构多目标拓扑优化的数学模型,其中多刚度拓扑优化目标函数采用折衷规划法定义,振动频率拓扑优化目标函数采用平均频率法定义.以某越野车车架为例,通过优化得到了同时满足刚度和振动频率要求的车架拓扑结构.理论分析...     

碰撞载荷工况下某城市客车车架拓扑优化设计

在满足车辆行驶安全的前提下,实现结构的轻量化设计是必不可少的.以某城市混合动力电动客车车架结构为研究对象,对其进行多载荷工况下有限元分析,并考虑正面碰撞载荷工况条件.建立车架的多目标拓扑优化数学模型,采用权重比法确定各子目标函数的权重,最后按照各工况的最佳权重比对车架进行拓扑优化设计,并对新车架结构进行有限元校核.结果表明:优化后的车架减重5.02％,满足轻量化要求,同时新结构达到碰撞安全标准,所提设计方法有效.     

氢燃料电池客车车架有限元分析及多刚度拓扑优化研究

以氢燃料电池客车车架为研究对象,首先应用HyperWorks建立12米氢燃料电池客车车架的有限元模型,然后对车架的9种典型工况进行有限元分析。最后,根据车架有限元分析结果,采用变密度法拓扑优化理论,以车架应变能最小作为目标函数,车架体积比作为边界条件,进行多工况下车架结构的多刚度拓扑优化研究。结果表明,通过多刚度拓扑优化可以提高车架的强度和刚度,并且实现车架轻量化,使之减重14.9%。     

基于随机振动的某客车车架疲劳寿命研究

建立车架的有限元模型,利用Hypermesh软件对车架进行频率响应分析,得到车架结构的响应特性。在ADAMS/CAR软件中建立整车动力学模型,通过仿真获取车架与悬架连接处所受到的动态外载。运用疲劳分析软件MSC.FATIGUE ,选取有效的 S- N曲线,结合车架动力响应特性和多体动力学仿真结果,采用Dirlik疲劳评估模型计算出车架危险位置的疲劳寿命,为提高该车架的安全性提供了依据。     

电动公交车车架轻量化优化设计及评价

根据电动公交车车架的结构,采取拓扑优化方法和车架轻量化系数评价方法相结合的方案,对电动公交车车架进行减重优化设计。以某型电动公交车车架为研究参考样本,建立车架模型。在ANSYS中对设计的电动公交车车架进行有限元分析,并在满足材料基本性能的前提下采用变密度法对车架有限元模型进行拓扑优化。最后利用车架轻量化系数评价方法对优化前、后的车架进行轻量化评价。结果表明,轻量化系数由优化前的0.104降低为优化后的0.0058,较好地实现了电动公交车车架轻量化设计目标。     

电动汽车车架的多目标拓扑优化-尺寸优化-精细化设计

以某电动旅游观光车桁架式车架为例进行多目标优化,先后采用了基于梁单元的多次局部迭代拓扑优化方法、基于梁单元的横截面尺寸优化方法和基于壳单元车架强度分析的精细化设计方法。具体步骤为,首先建立基于梁单元的车架有限元模型,以车架的刚度性能为优化目标建立多目标优化模型,通过多次局部迭代拓扑优化确定梁结构的布置位置,然后以梁的横截面长、宽、壁厚作为优化变量进行尺寸优化设计,确定车架梁的横截面尺寸;在此基础上,建立基于壳单元的车架有限元模型进行强度分析,基于强度分析结果对车架的高应力区域进行精细化设计,最终优化后的车架质量降低了10.5%,性能至少提升了9.3%,并且直接可以用于生产制造。该优化设计方法综合运用了梁单元模型和壳单元模型分析的优势,分别应用于概念设计阶段和工程设计阶段,为桁架式车架的优化提供参考。     

半挂牵引车车架模态分析

建立了以板壳单元为基本单元的半挂牵引车车架有限元分析模型，应用NASTRAN有限元分析软件对车架进行了模态分析。计算了该车架在自由状态下的模态参数，并分析了其振动特性和对整车性能的影响。计算结果与试验结果对比分析表明，所建立的有限元模型和分析方法是可行的，可为车架结构的进一步改进提供依据。     

平板型清障车结构设计及优化

对清障车平板的运动进行分析,设计了1款适应小型故障车搬运并具备载货功能的搬运车。搬运车底盘采用国产超长4t货运车车架,利用液压系统实现平板的平移、倾斜运动。对平板的倾斜运动进行了分析,设计了合理的平板结构及液压缸布局,优化了倾斜角度（优化后的倾斜角度为14°）。对钢丝绳进行了受力分析,选取了合适的钢丝绳尺寸。考虑到倾斜液压缸的行程、受力、力矩平衡等,对倾斜液压缸行程和缸径进行了优化。     

Optimization of flatbed trailer frame using the ground beam structure approach

An alternative lightweight flatbed trailer design is achieved through a multi-stage optimization procedure. Topology optimization is used to obtain the optimal layout of flatbed trailer frame beams that provide minimum compliance when subjected to bending loads and exhibits maximum torsional natural frequency. The ground structure approach is used to define the trailer frame layout by generating numerous beams connected to predefined points in the trailer. Topology optimization is formulated as a multi-objective problem subject to a mass constraint. Responses and sensitivities are evaluated using ANSYS, and the optimization problem is solved using the moving asymptotes method. The thicknesses, widths, and heights of the C-channel beams are optimized for further weight reduction while at least maintaining the structural performances of the original design. Size and shape optimizations are performed using OptiStruct. The new optimal design is approximately 13% (275 kg) lighter than and as stiff as the original design for bending loads. However, the former has 3.5 times higher torsional natural frequency than the latter. Moreover, the new optimal design has positive manufacturability because the channel beams will be made out of commercially available sheet metals. The same fabrication technology as for a conventional flatbed trailer is possibly to be used.     

拓扑及参数优化方法在专用汽车车架结构设计中的应用

提出了将拓扑优化理论和结构参数优化方法综合应用于集装箱半挂车车架结构设计中的设计思想。在结构设计的开始阶段引入拓扑优化理论．先对结构进行布局优化，以获得较合理的初始结构方案，再通过结构参数优化设计，得到满足其强度和刚度及设计工艺要求的最优结构。探讨了拓扑优化设计过程中，基本结构建立、优化过程控制及优化结果分析与应用等问题。在ANSYS软件平台上进行了CAE软件包的二次开发．设计了集装箱半挂车车架优化设计专用软件模块。     

组合挂车结构柔性对其纵向通过性能的影响

重点阐述组合挂车结构柔性对其纵向通过性能的影响。通过介绍组合挂车的通过性的要求,建立了组合挂车的有限元模型,通过对模型的分析,讨论了组合挂车结构柔性对其纵向通过性的影响,为组合挂车的设计提供了有益的参考。     

基于ANSYS的结构拓扑优化

针对拓扑优化技术在现实中的应用问题,将拓扑优化技术应用到自行车车架和多拱拱桥的最优化设计中。开展了各种拓扑优化方法的分析研究,建立了"以单元材料密度为设计变量,以结构的柔顺度最小化为目标函数,体积减少百分比为约束函数"的数学模型;通过采用商用有限元软件ANSYS中的拓扑优化设计模块对自行车车架和多拱拱桥进行了拓扑优化设计,优化结果表明所得拓扑结构清晰,并与实际的自行车车架和多拱拱桥非常相似。研究结果表明,该结构拓扑优化方法正确而有效,具有一定的工程应用前景。     

汽车车架的结构优化设计

这里以有限元结构分析和优化算法相结合为手段，以某型载货车车架为例，先对车架进行拓扑优化获得车架最优拓扑形式，根据车架最优拓扑形式确定横梁的数量及分布位置和纵梁的加强方式，得到车架的概念化设计。然后对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化，建立了车架的力学模型，优化参数模型，优化数学模型，有限元模型，采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序，用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计，计算结果表明该优化设计方法的有效和高效，给出了汽车车架的计算机辅助优化设计的有效方法，该方法可广泛应用于车架的优化设计工程。     

基于ANSYS Workbench的集装箱双面吊车架的强度设计

集装箱双面吊为断开式车架,其纵梁和鹅颈部依靠箱型结构连接,利用SolidWorks和ANSYS Workbench软件联合建立车架的有限元模型,对该模型在牵引和自行走两个行驶工况进行结构静力学分析,结果表明,车架在牵引工况下强度不足.因此,对车架进行了结构改进,改进后的车架满足了强度和刚度要求.     

重型载货汽车车架拓扑优化设计

对车架的拓扑优化设计做了研究,在原有重型载货汽车车架模型的基础上,设定拓扑优化区域和优化参数,通过变密度法将连续体离散成[0,1]分布的模型,对于密度较小的区域采取去除材料的办法形成空洞,留下来的材料为横梁的分布位置,为后续的车架设计提供一个思路。