基于HyperWorks的摩托车座垫底板结构优化设计

论文应用有限元分析理论和HyperWorks软件对某摩托车的典型零部件——座垫底板进行了刚度、强度等静力学分析,得到了座垫底板的位移云图、应力云图以及低阶振型。并根据静力学分析结果,对座垫底板进行优化设计,从而改善了座垫底板的结构力学性能,减轻质量,提高了经济效益。     

摩托车座垫底板的有限元分析及形貌优化

建立摩托车座垫底板的有限元模型,对其进行静力学分析和模态分析。同时考虑到底板的静态多工况刚度问题和动态频率特性问题,采用线性加权方法将多目标问题转化为单目标问题,实现对底板结构多工况下的多目标形貌优化设计。优化后的底板获得了最优的加强筋布局,最大变形量减少52.2%,最大应力减少42.2%,一阶固有频率增加9.0%,静动态性能均得到显著的改善,达到了预期的优化效果。     

节能赛车铝合金车架结构分析与优化设计

车架作为整车的重要受力部件,其结构分析与轻量化设计对整车节能具有重要意义。综合运用有限元分析软件ANSYS与HyperWorks,分析了某节能车车架在典型工况下的刚度与强度水平,并在此基础上依次对车架进行了基于密度法的结构拓扑优化及基于一阶优化方法的截面尺寸优化。通过两次优化设计,车架的局部变形与应力集中得到明显改善,车架竖向最大变形量从3.21mm优化为0.99mm,刚度得到了提高;车架质量从5.00 kg优化为4.17 kg,减重16.6%,实现了车架轻量化设计。     

基于形貌优化的列车空调箱体轻量化分析

随着轨道列车速度的提升,对其轻量化的设计也提出了要求。空调箱体作为轨道列车空调机组的重要组成部分,是影响列车安全运行的重要因素之一。为了满足列车轻量化设计的要求,本文在满足强度要求的基础上对空调箱体进行轻量化设计。首先利用Ansys对空调箱体进行静强度分析,并根据空调箱体质量分布的特点,对箱体的压缩机底板和盖板在OptiStruct中进行形貌优化,对箱体侧板厚度进行尺寸优化,最后对优化后的模型进行疲劳强度校核。研究结果表明论文所提出的优化方案在满足疲劳强度要求的情况下质量降低了5.39%,实现了空调箱体轻量化的设计要求。论文的研究为列车空调箱体的结构优化设计提供参考,具有一定的实际应用价值。     

基于侧面碰撞安全性的汽车车身结构优化设计

针对车身的侧面碰撞安全性与轻量化两学科相互制约的问题,建立某SUV侧面碰撞仿真模型进行研究,并对其仿真结果进行分析,分析得到对车身安全性有重要影响的关键构件并将其厚度作为设计变量;通过均匀试验设计获取试验数据,并用逐步回归方法构造整车侧碰安全性和轻量化等性能相关的响应面近似模型,然后运用序列二次规划法(SQP)结合基于自适应加权的多目标优化方法对车身结构进行多学科协同优化。在保证整车轻量化目标的同时,显著提高了车身侧面碰撞安全性。     

基于有限元法的车架轻量化技术研究

车架刚度对车架结构的承载能力起着决定性作用,车架的模态特性关系到整车的舒适性,因此在保证足够的刚度和良好的模态性能前提下,对汽车车架结构进行轻量化设计具有重要现实和理论意义。本文以某SUV车架为研究对象,首先分析车架各部件灵敏度,选取优化部件;然后,根据结构优化设计理论,分别定义优化设计变量、约束函数和目标函数;最后,建立车架结构轻量化设计的数学模型,对车架结构进行尺寸优化设计。     

翼展式厢式货车车厢骨架轻量化设计

利用ANSYS10.0有限元分析软件,采用调整翼展式厢式货车底板梁截面参数、应用ANSYS10.0自带的优化模块对底板优化的方法进行车厢骨架轻量化设计,对应力应变进行分析,在保证设计要求的前提下,提出了轻量化改进方案。     

某客车车架结构多目标拓扑优化设计

整车轻量化的设计需求目前在所有汽车行业的车型开发中占有非常重要的地位,且此需求贯穿了每个项目开发设计的整个过程。车架是整车轻量化设计的重要研究对象。基于整车轻量化设计需求,采用基于折衷规划的多目标拓扑优化设计方法,以某中型客车车架的柔度最小化为目标函数,以体积比和一阶模态频率作为约束条件,对弯扭联合工况下的车架进行结构拓扑优化设计。经计算获得满足约束条件并使车架柔度最小的车架拓扑形态,为该型客车车架提供了结构的概念化设计方法。     

基于拓扑优化的厢体骨架结构优化设计

厢体骨架作为翼开式厢车的重要受力部件,其结构形式的好坏对整车的安全与节能有重大影响。因此有必要对厢体骨架进行结构强度分析与轻量化设计。建立厢体骨架的有限元模型,对其进行静力学分析。根据分析结果采用拓扑优化的方法对结构进行优化设计,得到了新厢体骨架结构的设计方案。有限元分析结果表明:优化后的厢体骨架模型最大变形和最大应力都减小了47.8%,质量减轻了18.1%,较好地达到了优化目标。该方法为厢体骨架的结构设计以及轻量化设计提供了良好的思路和借鉴。     

电动车车身正向概念轻量化设计

对某铝合金电动车车身进行了正向概念轻量化设计,建立了静动态工况下的车身拓扑模型,进行了基于动静态性能驱动的整车拓扑优化,确定了车身框架结构,并对拓扑优化结果并进行了工程修正,建立了几何结构初始模型。根据车身结构和截面特点,建立了车身简化力学模型,应用遗传算法进行了截面参数优化,基于优化后的参数建立了车身有限元模型,进行了接头区域灵敏度分析和优化,直至满足刚度要求。最后完成了样车试制和车身刚度试验验证,结果表明,设计出的铝合金车身结构满足了车身刚度要求,并达到了较好的轻量化效果。     

一种基于OptiStruct-Abaqus的航空齿轮腹板轻量化设计方法

基于结构优化软件OptiStruct和商用有限元分析软件Abaqus,结合拓扑优化、尺寸优化和有限元接触分析等相关理论,针对航空齿轮轻量化设计问题,创新性地提出了一种齿轮腹板结构轻量化设计方法。以某型航空发动机附件传动齿轮为研究对象,基于OptiStruct软件对腹板结构进行拓扑优化与尺寸优化减重设计,利用Abaqus软件对齿轮进行接触性能计算,给出腹板结构轻量化设计的流程和关键技术。结果表明,在保证强度和传动误差要求条件下,齿轮整体质量减轻了39. 6%,减重效果明显,实现了齿轮轻量化设计目的。     

基于HyperWorks某载货电动货车车架结构优化设计

目前许多厂商推出的电动货车均是在原有轻卡车型的基础上做简单改进,并没有针对电动货车的动力系统布置形式、整车质量分布、使用工况和轻量化需求等特点进行专用化的车架结构设计.针对上述问题,对某国产电动货车车架进行了性能分析,并利用多目标拓扑优化对该车架进行了轻量化设计.结果表明:优化后的结构降低了车架质量,提升了车架的使用性...     

基于协同优化和多目标遗传算法的车身结构多学科优化设计

在汽车车身结构NVH和侧面碰撞安全性研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过试验设计制定试验方案并进行数据采样,构建考虑整车侧撞安全性、白车身模态、静态弯曲刚度、扭转刚度和轻量化等性能的响应面近似模型,然后对车身结构分别进行确定性和可靠性轻量化单目标设计。最后,运用多目标遗传算法结合多学科协同优化对车身结构进行多目标优化设计,获取Pareto最优化解集。研究结果表明:可靠性优化设计较确定性优化设计而言,能考虑产品设计和生产过程中的不确定性因素,保证产品稳健性;车身结构的多目标优化设计全面考虑了车身结构轻量化、NVH和碰撞安全性能等多学科之间的耦合和解耦;设计者可按需选择其满意的优化结果,这将大幅缩减产品开发周期、降低产品开发成本。     

基于ANSYS的汽车起重机转向摇臂轻量化研究方法

轻量化设计目的在于减轻整车的重量,转向系统是汽车起重机的重要组成部分。针对某型号汽车起重机转向摇臂的结构特点,采用ANSYS拓扑优化分析,建立有限元力学模型,对外形结构进行优化分析,结果表明优化后的摇臂结构符合设计要求。     

FSAE赛车传动系统匹配动力性能的研究及轻量化设计

为打造一辆具有良好动力性能的赛车。利用Optimum Lap软件对FSAE赛车传动系统与整车动力性能进行匹配分析,对传动系统部分零部件进行优化设计,利用ANSYS软件对重要零部件进行轻量化分析。分析结果表明:完成校核了整车的传动系统匹配发动机动力性能输出的理论性,并且传动系统部分零部件在安全可靠的前提下完成轻量化设计。     

多目标优化设计方法在车身轻量化设计中的应用

由于整车轻量化的设计需求目前在所有汽车行业的车型开发中占有非常重要的地位,且此需求贯穿了每个项目开发设计的整个过程。白车身是整车轻量化设计的主要研究对象。基于上汽项目开发设计需求,本文采用多目标优化设计理论和DOE分析方法,综合考虑白车身的多项性能设计指标,采用Hyperstudy工具,进行了多变量多目标的轻量化设计方法的研究。研究分析结果显示,该方法在保证多个性能指标满足设计要求的同时,成功实现了对白车身结构的轻量化设计。同时也体现了合理的有限元方法在结构优化设计中占有的重要地位。     

液压模块组合挂车纵梁轻量化设计研究

介绍了液压模块组合挂车轻量化设计的方法,建立了基于整车结构的优化设计有限元计算模型.在优化设计结果之上进行了局部结构形式改进,降低了应力集中.最后在3种极限工况下,针对轻量化设计方案进行了整体结构实体模型的有限元计算分析,证明了轻量化方案有效.     

机床床身结构优化的轻量化技术

轻量化能够节约材料、提高结构性能,是实现绿色制造、可持续发展的重要举措.根据机床的结构特点,主要阐述了床身轻量化的实现途径,总结可实现轻量化设计的优化方法和优化算法,并展望了轻量化设计的发展方向.     

基于多目标遗传算法的爬壁小车底板优化

为保证大型立式储油罐处于安全运行状态,需使用爬壁小车对其进行定期检查,而小车底板的自重将影响小车的吸附力及爬行高度.为实现小车底板轻量化设计,应用Solidworks建立了小车底板的多目标优化数学模型,基于多目标遗传算法对模型进行计算,求解出最优设计点,实现了爬壁小车模型的轻量化设计.     

基于多目标遗传算法的爬壁小车底板优化

为保证大型立式储油罐处于安全运行状态,需使用爬壁小车对其进行定期检查,而小车底板的自重将影响小车的吸附力及爬行高度.为实现小车底板轻量化设计,应用Solidworks建立了小车底板的多目标优化数学模型,基于多目标遗传算法对模型进行计算,求解出最优设计点,实现了爬壁小车模型的轻量化设计.