基于ANSYS的全地形车车架结构优化设计

全地形车车架结构与其他车辆有所不同,车架结构的轻量化设计成为全地形车设计的主要内容之一.基于ANSYS软件,通过建立车架结构的有限元模型,选择典型工况进行模拟分析,并在此基础上进行结构的优化设计.使车架质量减轻,对比优化前后的分析结果,结合可靠性行驶试验,验证结构优化设计的合理性.     

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。     

重载AGV轻量化设计研究

以某型载荷为15吨的重载AGV为研究对象,主要对占车体重量比例最大的车架进行了轻量化设计。运用Creo Parametric建立车架参数化三维模型,并与ANSYS Workbench实现对接,对车架进行静态有限元分析。然后基于ANSYS Workbench的优化设计功能,以车架总重量为目标函数,各焊接型材厚度为优化变量,对车架进行优化设计。最后对轻量化设计实际效果进行评价,为重载AGV轻量化设计提供了可借鉴的思路。     

微型电动车车架结构优化设计与分析

利用Creo2.0建立四排微型电动车车架毛坯模型,并将其导入ANSYS Workbench中进行拓扑优化去除材料。在保证强度和刚度的基础上,对其进行轻量化处理来进一步优化模型。最后对车架进行约束模态分析,研究该车架在正常行驶时的共振频率及振型对车架性能的影响。结果为唐山电动汽车重点实验室研制微型电动车提供参考和理论依据。     

车辆运输半挂车车架有限元分析与优化

利用UG软件对车辆运输半挂车车架进行CAD建模,将三维模型导入Hypermesh中抽取中性面,并根据实际情况,将物理模型离散成由杆单元、梁单元、弹性单元和实体单元组成的有限元模型,并根据不同的载荷工况施加不同的边界条件,最后在ANSYS中进行求解。通过分析可以知道车架的刚度和强度的分布情况,了解到车架纵梁存在较大的优化空间。最后利用ANSYS的Design Opt模块对纵梁优化,为纵梁轻量化提供依据。     

东风重型载货汽车车架静动力学分析及优化设计

车架纵梁作为车架主要承载部件,其性能直接关系到汽车的承载能力与安全性。以国产东风重型载货汽车车架为研究对象,采用ANSYS Workbench建立有限元模型,对车架进行静力学和动力学分析。然后对车架纵梁进行优化设计,以车架轻量化和外载荷作用下变形量最小为优化目标,纵梁槽钢的截面尺寸作为设计变量,获得车架纵梁最优结构尺寸参数,实现了车架的轻量化。分析结果表明:在保证车架整体性能的前提下,车架最大应力值降低了3.9%,车架质量降低5.8%,并且优化后的车架防共振效果更好。该设计为车架结构的改进及优化提供了理论依据,具有重要的工程实用价值。     

基于结构可靠性分析的风力发电机主轴优化设计

基于ANSYS软件的参数化语言APDL,以结构尺寸参数为变量,建立兆瓦级风力发电机主轴的参数化有限元模型,并得到主轴有限元分析的命令流文件,在此基础上,利用数据优化软件ISIGHT联合ANSYS软件对风力发电机主轴进行实验设计(Design of Experiment,DOE),分析出各尺寸参数对风力发电机主轴最大工作应力的影响,选取影响较大的5个尺寸参数,利用ISIGHT软件的近似建模功能,建立风力发电机主轴最大工作应力和尺寸参数之间的二阶近似响应面模型。根据得到的响应面模型,通过MATLAB软件,编制风力发电机主轴静强度可靠性计算程序。最后,通过ISIGHT软件的优化模块,在保证主轴结构可靠度符合要求的情况下,对风力发电机主轴的尺寸参数进行了优化设计。优化结果显示,选用MISQP优化算法优化效果最好,优化后风力发电机主轴体积减少了2. 47%。     

基于近似模型的城市客车车架轻量化设计研究

传统新能源客车车架的设计过于保守,为减轻车架结构自重,减少制造成本,提出一种基于近似模型的城市客车车架轻量化设计方法。以某城市客车车架为研究对象,构建有限元模型,利用ANSYS有限元软件对车架最危险的扭转工况进行有限元分析。根据车架有限元分析结果,利用Isight软件构建车架的Kriging近似模型,对车架的主要承载梁进行尺寸优化设计。优化结果表明,在保证汽车各方面的性能要求下,优化后的车架总质量减轻了14.2%,强度有所提高。     

烟田辅助采收机车架的轻量化设计

利用三维建模软件CATIA建立烟田辅助采收机车架的参数化模型,并导入ANSYS Workbench中进行有限元仿真。以车架预设的三种类型工况中的极限工况为研究对象进行分析,得出所设计车架安全系数较大,可对该车架进一步优化。采收机车架轻量化设计以数学模型为基础,设置车架各部件的相关变量及合适的变量范围,提出较为合理的车架轻量化方案。经优化后的车架质量下降了18.77%,最后对优化后的车架模型进行前三阶模态分析,经验证满足设计要求。     

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。