轻量化搅拌车副车架设计与多轴疲劳分析

针对中国重汽集团青岛重工有限公司某款12方轻量化搅拌车副车架使用过程中出现的疲劳破坏问题,文中以此作为研究对象,对该款轻量化搅拌车副车架进行设计改进。利用Pro/E和Workbench等软件对改进后的副车架进行载荷计算及危险截面的应力分析,并将分析结果进行试验验证。在此基础上基于多轴疲劳理论,使用ncode designlife软件对复杂工况下的副车架多轴疲劳安全系数进行模拟分析。结果表明：CAE分析所得的结果与实际情况十分接近;副车架多轴疲劳安全系数分析方法为复杂工况下副车架的疲劳寿命计算提供了依据,具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

燃料电池轿车前副车架轻量化设计

建立了前副车架有限元分析模型,计算了前副车架在多种工况下的应力、应变分布,并对前副车架进行模态分析;将钢制前副车架改为镁合金轻质材料制作,并针对前副车架应力应变分布不均匀及2阶纵向弯曲模态不合理,进行结构的优化设计,实现了前副车架自身质量减轻46%;对轻量化设计后的前副车架进行了强度、刚度及模态验证,表明轻量化设计后的前副车架,在保证使用性能的前提下,实现了前副车架质量合理分配及强度、刚度合理匹配。     

基于有限元法的某混凝土搅拌车轻量化设计

通过合理的有限元仿真和实车试验,实现某混凝土搅拌车副车架的轻量化设计。利用Hyperworks软件建立主副车架系统有限元分析模型,模拟车架的实际使用工况,对该车架的极限弯曲工况和扭转工况进行仿真分析,并通过相应的实车试验验证有限元模型的准确性。在此基础上,首先利用Optistruct软件对副车架矩形管的厚度进行尺寸优化,并提出斜支撑加强板的设计新方案,从箱体型设计改进成槽钢型。结果表明:副车架轻量化设计不仅在结构强度上满足设计的要求,而且最终使副车架的结构总质量减轻了120 kg,达到了轻量化10%的预订设计目标。     

AGMPT10搬运车车架轻量化设计

车架自重对整车动力性和运行经济性具有重要影响。利用重量成本模型,对影响AGMPT10搬运车车架的轻量化设计的成本因素进行了分析。结果表明,在材料性质不变的前提下,对车架进行减重是实现最大收益的轻量化设计方法。对AGMPT10搬运车的车架进行了有限元分析,在保证车架刚度和强度的前提下,应用拓扑优化方法对车架进行了轻量化设计,使车架减重约19%,实现了降本增效的目的。     

AGMPTI0搬运车车架轻量化设计

车架自重对整车动力性和运行经济性具有重要影响.利用重量成本模型,对影响AGMPT10搬运车车架的轻量化设计的成本因素进行了分析.结果表明,在材料性质不变的前提下,对车架进行减重是实现最大收益的轻量化设计方法.对AGMPT 10搬运车的车架进行了有限元分析,在保证车架刚度和强度的前提下,应用拓扑优化方法对车架进行了轻量化设计,使车架减重约19％,实现了降本增效的目的.     

重型自卸车主副一体式车架轻量化优化设计

建立了TY型重型自卸车主副一体式车架有限元模型,通过稳态力学分析发现该车架整体强度过大,对车架结构进行了轻量化优化设计。该优化模型以车架部件的板厚为设计变量、以车架的总质量最小作为目标函数、以车架的强度作为约束条件进行了多工况下的优化,并对优化后的车架进行刚度对比分析,在保证整体强度和刚度的前提下,优化后的车架比原车架质量减轻9%,取得了良好的轻量化效果。     

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。     

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。     

大型客车车身骨架轻量化设计研究

建立了某全承载式客车车身骨架有限元模型,对车身骨架结构进行了静态分析与模态分析。在保证车身强度和刚度的条件下,提出钢铝一体化轻量化结构方案。以轻量化为目标计算铝合金型材的截面尺寸,完成客车车身骨架的轻量化设计。对轻量化后的钢铝一体化车身骨架进行了校核,并与原车身骨架进行了质量、静态、动态性能的比较分析。分析结果表明,轻量化后的强度和固有频率与之前相当,轻量化效果明显。     

小型电动汽车车架的设计与轻量化改进

车架作为电动汽车的主要承载结构,其强度和刚度在汽车总体设计中起着非常重要的作用,车架的轻量化研究也具有重要意义。以小型电动汽车为研究对象,设计一款车架,建立有限元模型,分析其在弯曲和扭转2种工况下的应力和变形,并对车架进行模态分析;根据分析结果,以轻量化为目标对车架进行优化,运用截面尺寸优化方法,通过改变梁的横截面面积和改变车架体积,最终实现车架的轻量化。结果表明,车架质量较初步设计减少了10.6%,强度和刚度均符合要求,车架的轻量化目标基本完成。     

基于多目标优化的钢-铝混合轻量化车架设计

以国产某SUV车架为研究对象,建立了车架有限元模型,对车架进行弯曲刚度、扭转刚度分析,并进行模态分析和模态试验,验证模型的有效性。利用正交试验法确定了材料轻量化部件,并将这些部件的钢材料替换成铝合金,得到钢-铝混合轻量化车架。针对钢-铝混合轻量化车架刚度和模态性能的减弱问题,采用基于折中规划法的多目标形貌优化方法对部件进行优化改进,提高了车架的刚度和模态性能。设计结果表明,使用钢、铝材料结合多目标优化方法设计的钢-铝混合轻量化车架相比原钢质车架在保证一定的刚度和模态性能条件下,质量减轻了6.7kg。     

某电动商用车车架轻量化改进

商用车车架是整车各总成以及零/部件的承载基体,而车架纵梁又是车架最主要的承重部件,为使商用车轻量化,从而满足市场对汽车低能耗、高效率的需求,以某电动商用车车架为研究对象,建立了车架有限元模型,采用结构设计的方法,对车架纵梁结构进行了重新设计.并对改进车架进行了尺寸优化设计,以车架纵梁和横梁的厚度为设计变量,以1阶模态频...     

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。     

微小型空间相机碳纤维整体式主框架轻量化设计

针对某微小型离轴空间相机结构紧凑、质量轻的设计要求,设计了一个高度轻量化的整体式碳纤维主框架。首先,根据空间相机具体功能的设计指标和光学系统,确定主框架的材料和结构形式,设计出碳纤维整体式主框架的基本构型。接着对铺层厚度参数化优化,并考虑碳纤维复合材料的制造约束,确定了主框架碳纤维铺层的厚度、比例。将参数化优化的结果进行离散化,进行碳纤维铺层顺序的优化,确定了最佳的堆叠次序,完成了碳纤维的铺层优化设计,实现了主框架的轻量化设计,解决了复杂碳纤维零件优化的问题。然后对设计完的碳纤维主框架结构代入整机有限元模型中,进行有限元仿真分析,验证主框架的性能指标。最后,将整机装配完成进行动力学试验,并与有限元分析结果进行对比验证。经过优化,碳纤维主框架的质量为4.5 kg,相机一阶频率为81 Hz,动力学试验得到的相机整机的一阶频率为78 Hz,仿真误差为3.7%,符合仿真结果,进一步说明了设计的合理性以及正确性。本文提出的空间相机碳纤维整体式主框架设计方法对微小型离轴三反式空间相机结构设计以及碳纤维零件的轻量化优化设计具有一定的借鉴意义。     

基于ANSYS的15MN液压压力矫直机主机机体的有限元分析

用SotdWorks软件建立了液压压力矫直机主机机体的三维模型,通过ANSYSWorkbench软件建立了主机机体的有限元分析模型,对主机机体进行了结构强度、刚度校核,在形状优化基础上进行了结构改进。     

卡通食品加工设备机架的轻量化优化设计

通过运用CATIA三维软件对卡通食品加工设备整机进行数字化建模,利用有限元软件Ansys Workbench对卡通食品加工设备关键支撑件机架进行有限元分析,简化了机架结构模型,并建立了机架结构优化设计数学模型,在保证安全性的前提下,运用有限元软件对机架进行轻量化优化设计,节约了企业成本,提高了经济效益。     

某机载液冷综合机架的结构设计

针对某机载电子设备的小型化、轻量化和高热耗的特点,从内部模块的布局、结构功能一体化、电气及水路互联的盲配设计、散热结构及流道设计、电磁兼容设计等方面介绍了液冷综合机架的结构设计过程。对综合机架实体模型进行了力学仿真和热仿真分析,并对实物样机进行了试验验证。结果表明,液冷机架的设计满足使用要求,对以后的工程应用具有较大的借鉴意义。     

基于ANSYS的小型赛车车架的有限元分析

车架是FSAE赛车的重要组成部分,车架的好坏直接影响着赛车的性能,车架的强度和刚度是贯穿整个车架设计和制造的重点.文中旨在设计一个既符合规则,又具有轻量化、高性能的车架.首先在三维软件CATIA中建立车架的模型,然后导入到有限元分析软件ANSYS中进行受力分析,最后对车架进行了模态分析,得出了车架的6阶模态,并得到了相应的振型和频率.将分析所得数据与已知数据进行对比,证明该方案满足设计要求,为FSAE赛车的安全参赛提供理论保证.