基于ANSYS的某客车车身骨架的有限元分析

以客车车身骨架为研究对象,通过对车身结构力学特性的分析,建立客车车身骨架有限元模型,采用ANSYS软件进行仿真。对在不同工况下车身骨架应力、形变状况进行了仿真与分析,为优化改进该车型的设计参数提供了依据;进行了车身结构模态分析,为改善汽车的操纵稳定性、行驶安全性和乘坐舒适性提供数据依据,具有重要的理论意义和实用价值。     

车身骨架断裂问题分析及结构优化研究

针对客车推力杆附近车身骨架断裂问题,结合有限元分析的方法,运用Hypermesh、Nastran有限元分析计算软件,对客车的车身骨架建立有限元模型;结合设计的要求及分析的经验,分3种工况分析,研究车身骨架断裂问题的原因,并基于有限元分析法对结构进行优化研究。研究结果表明,客车紧急制动时,车身骨架受到纵向载荷和垂向载荷综合作用,车身骨架的断裂处正好位于高应力区域;在断裂处延展加强板,增加矩形管支撑,断裂处的应力降幅50%;采用优化后的结构,在路试中未发生推力杆附近车身骨架断裂问题。     

基于I-DEAS的客车车身骨架轻量化优化设计

利用有限元软件I-DEAS建立了某中型客车车身骨架的有限元模型。借助I-DEAS软件的optimization模块,以客车车身自重作为优化目标函数,选取对车身骨架总体质量影响较大的9种梁的截面积以及车身蒙皮厚度作为优化设计变量,选择应力最大值、位移最大值以及车身低阶固有频率构成约束条件对客车车身骨架进行了结构优化。经过8次迭代优化后车身骨架质量减轻了135.54kg,强度、刚度和低级频率满足使用要求。     

纯电动客车车身结构分析与优化设计

本文在HyperMesh软件中建立了一款12米长的纯电动公交客车车身骨架的有限元模型,并对模型进行了多种典型工况下的结构分析。根据结构分析的结果,找出了车身骨架结构设计的不足,对于纯电动客车车身骨架中的部分结构进行改进优化设计。通过对改进后的车身骨架进行结构分析并与原方案进行对比,验证了结构优化的合理性。     

多自动导引车路径规划的诱导蚁群粒子群算法

为有效解决多自动导引车路径规划中的冲突问题,提出一种诱导蚁群粒子群算法。在自动导引车行驶时间计算的基础上,分析了路段冲突、节点冲突问题,建立了多自动导引车路径规划模型。在诱导蚁群粒子群算法的状态转移规则中,增加诱导因子来引导自动导引车规避冲突;将蚁群算法与粒子群算法相融合,对路径与等待时间进行同时优化。不同规模算例的仿真结果表明,该算法能有效避免路段冲突与节点冲突,提高多自动导引车系统运行的安全性与效率。     

应急监测拖车车身骨架结构分析与轻量化研究

运用有限元分析理论,在ANSYS Workbench有限元软件中建立应急监测拖车车身骨架结构的有限元模型,并对其进行静力学分析和模态分析。根据分析结果采用拓扑优化方法对应急监测拖车车身骨架进行拓扑优化设计,根据拓扑优化结果并结合车身骨架的设计和制造工艺要求,对车身骨架结构重新进行布局和设计,得到优化后的车身骨架结构。通过相对灵敏度分析找出对车身骨架性能不敏感但对车重敏感的设计变量,采用多目标尺寸优化的方法对应急监测拖车车身骨架结构进行轻量化设计,并对其在水平弯曲、极限扭转、紧急制动和紧急转弯4种典型工况下的性能进行对比。结果表明:优化后的车身骨架在满足各项性能要求的前提下,实现减重86.57 kg,减重率为14.08%,取得了一定的轻量化效果。     

纯电动客车车身优化设计

以某城市纯电动客车车身骨架为研究对象,建立车身骨架的几何模型和有限元模型,进行了两种典型工况下的强度、刚度分析和基于Block Lanczos方法的自由边界条件下的模态分析。结果表明,整个车身骨架振动特性相对合理,底架前部与空气气囊连接部位以及电池组承载区域的应力偏大,顶盖变形比较明显,弯扭工况下车身骨架的最大应力超出了材料的屈服极限。采用尺寸优化的方法,运用Optistruct软件求解优化模型,得到优化后模型的强度符合要求,刚度有明显的提高,并且减重6.7%,车身的结构更加合理。     

基于ANSYS的客车车身骨架优化设计

应用有限元分析软件ANSYS建立了车身骨架有限元模型并进行计算,采用其提供的优化方法对车身结构进行优化设计.选取车身骨架总质量为优化目标函数,状态变量选定为整车扭转刚度及车身低阶固有频率,设计变量选取为车身骨架主要型材的截面参数.最终保证客车在性能满足要求的前提下,减轻车身自重.     

满足侧翻安全性的客车车身轻量化设计

按照欧洲ECE R66法规,基于管内填充方法,以车身轻量化为优化目标,对某客车的车身骨架结构进行了优化设计。采用均匀试验设计方法对车身侧围立柱和顶横梁的壁厚及管内填充长度等设计变量进行了仿真实验设计和侧翻碰撞仿真模拟,采用SAS软件对仿真结果进行回归分析并建立了回归函数,利用MATLAB软件对设计变量进行了优化。结果表明,客车车体在满足ECE R66法规对生存空间要求的情况下,侧围立柱和顶横梁优化后的结构比原结构质量减轻了23.7%,实现了车身结构轻量化。     

大型客车车身骨架静态模态分析及优化

在CAD数据模型的基础上,采用有限元分析软件ANSYS建立了某大型客车车身骨架的有限元模型,对其施加合理的载荷与约束条件分析了在四种典型工况下车身骨架的静态特性;并采用兰索斯法对骨架进行了自由模态分析,得到了骨架的前20阶的振型和固有频率。根据分析结果采用零阶优化方法对骨架进行了优化设计,研究结果表明,本次优化实现了骨架的轻量化,在骨架应力增加不大的情况下变形和车身安全系数得到降低,同时骨架的固有频率范围变宽。     

某微型电动车车架结构的拓扑优化设计

为了提高某微型电动车车架的力学性能并减轻质量,将拓扑优化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,基于有限元法通过ANSYS软件对新设计车架的结构参数进行了优化设计。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。     

微型电动车车架结构优化设计方法

为了提高某微型电动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。     

电动轮自卸车车架结构抗疲劳轻量化设计

针对传统经验式设计的电动轮自卸车车架结构存在刚度不足、焊缝开裂、重量冗余,以及自身固有频率与非簧载质量激励频率接近而可能发生共振等问题,开展车架结构性能多目标优化设计的研究。首先,基于变密度法和SIMP插值模型对原始车架结构进行了考虑疲劳寿命约束的多目标拓扑优化设计,得到了满足静态多工况下柔度最小和多阶低阶固有频率最大的拓扑优化结构。再次,基于Kriging近似模型的抗疲劳轻量化设计,利用非支配排序多目标遗传算法进行全局寻优,优化后的车架结构质量比原始车架结构质量减少4.24%,且车架结构在同样载荷作用下的应力分布更加均匀,车架强度、刚度、动态特性和疲劳寿命等性能均得到改善。     

带锯机架整体的筋板结构设计与优化

为减小木工带锯机床整体振动,提高加工精度,降低整体质量,对筋板结构建立系统振动数学模型,根据运动微分方程对筋板结构单元进行动态性能和载荷分析,得出最适合该机床的筋板结构类型,并采用三维建模软件对机床机架进行参数化建模。根据实际工况,采用ANSYS对机架整体进行有限元静力学分析。基于静力学仿真结果,采用拓扑优化方法对机架进行轻量化设计,并对机架尺寸提出修改和优化方案。研究结果表明,井字形筋板结构和T字形筋板结构为该机架的最优筋板结构单元,且满足刚度和强度要求;通过轻量化设计使机床整体质量下降16.9%,实现轻量化目标。     

基于智能材料的液晶显示器主动拆卸结构设计方法研究

将形状记忆材料作为液晶显示器支架之间的主动拆卸单元,运用ADSM方法对液晶显示器支架进行了重新设计。提出了液晶显示器支架主动拆卸设计原则,建立了主动拆卸单元的力学分析模型,利用ABAQUS优化了主动拆卸单元在液晶显示器支架上的布置位置,确定了主动拆卸结构的最优尺寸及其在支架结构中的布置位置,通过实验对液晶显示器支架主动拆卸结构的尺寸、位置及拆卸效果进行了验证。     

基于混合遗传鲸鱼优化算法的柔性作业车间自动导引车融合调度方法

针对柔性作业车间调度问题,考虑自动导引车(AGV)在车间制造过程中只参与装卸和搬运工作,提出一种实现AGV路径规划与柔性作业车间调度集成优化的融合调度模型。采用基于工序排序与机器选择两个子问题的二维向量编码方案,并在解码过程中提出基于最先服务原则的AGV安排策略。对鲸鱼优化算法进行离散化改进,针对性地设计了多种种群初始化策略,引入遗传算法的交叉、变异操作以提升鲸鱼优化算法的全局搜索能力,并嵌入局部搜索算法以达到全局搜索和局部搜索的平衡,构建了一种混合遗传鲸鱼优化算法（HGWOA）来求解该融合调度模型。通过经典测试算例验证了算法性能,并使用正交试验优化了算法参数。研究结果表明,HGWOA算法用于求解柔性作业车间AGV融合调度问题可以获得较好的效果。     

自动导向小车与加工设备多目标集成调度的聚类遗传算法

针对AGV与加工设备的集成调度问题,在考虑AGV无冲突路径规划的情况下,建立了以最大完工时间、AGV运行时间及机器总负荷为优化目标的调度优化模型,提出一种基于时间窗和Dijk-stra算法的多目标自适应聚类遗传算法.根据算法在不同迭代时期的特点,提出一种包含自适应个体交叉概率的交叉重组策略;设计了自适应种群变异概率;引...     

面向AGV能量优化的轨迹跟踪控制研究

针对AGV不完整约束的运动特性,建立了AGV小车能耗模型及运动学模型,提出了基于能量优化策略的AGV轨迹跟踪控制方法,并通过仿真结果分析验证了AGV小车轨迹跟踪控制方法的最优化。简述了AGVS的关键技术,研究上位机对各AGV小车的随机路径规划、动态调度、冲突消解以及实时故障处理等问题。     

面向多运输任务的节能单负载AGV路径规划研究

节能路径规划已被证明是提高自动导引运输车(automated guided vehicle, AGV)使用过程能效,促进生产车间节能的一种可行方法。目前从路径规划角度开展的AGV能耗优化研究主要面向单项运输任务,很少涉及多项运输任务。为此,以单负载AGV为研究对象,建立了面向多运输任务,以运输距离和能耗为优化目标的节能AGV路径规划模型,进而提出了一种两阶段模型求解方法：阶段1针对各运输任务关联的负载运输阶段和可能的空载运输阶段进行节能路径规划,搜索其最优运输路径;阶段2利用非支配排序遗传算法确定最佳的运输任务执行顺序和各运输阶段的最佳运输路径。最后,案例研究验证了模型节能效果。     

考虑任务行程时间的多载量自动导引车系统防死锁任务调度

针对多载量自动导引车（AGV）系统的任务调度和缓冲区死锁问题,提出了考虑任务行程时间的防死锁任务调度方案。以最小化延迟率和交通负荷不均衡度为目标,建立了任务调度模型;分析了任务调度中的实际约束,并在任务行程时间约束下构建了预测模型;针对任务调度模型,提出了一种基于人工免疫-灰狼优化（AI-GWO）算法的多目标防死锁任务调度方法,利用死锁避免规则禁止即将引发工位缓冲区死锁的任务运行,并融合AI-GWO算法对任务执行顺序进行多目标优化;最后,根据AGV负载均衡度进行AGV任务分配。仿真结果表明,上述任务行程时间预测模型具有较高的准确率,任务调度模型及防死锁调度方法具有较好的优化性能和计算效率,从而显著提高了物流系统的任务准时率和路径网络的交通负荷均衡度。