电动轿车车身结构扭转刚度分析

车身刚度是较强度要求更严格的设计指标,尤其是车身扭转刚度指标,它是车身抵抗较恶劣的扭转工况载荷的关键保证指标。文中在对某进口微型电动轿车车身骨架进行有限元分析模型研究的基础上,深入分析其车身结构的扭转刚度,通过其试验分析验证仿真分析模型,并进一步分析该车基础结构的刚度。     

基于接头拓扑优化的车身刚度优化

车身关键接头对车身刚度有决定性的影响.在车身弯扭工况下,各部分受力情况复杂,直接优化整个车身具有一定的盲目性,且需要更多的计算资源.为简化车身刚度优化问题,将车身刚度优化问题简化到接头刚度的优化问题上,首先确定指定接头在车身刚度下的受力情况,然后通过拓扑优化方法对接头结构刚度进行优化设计,再进一步验证方案在车身刚度上的...     

电动改装轿车车身结构拓扑优化分析

把拓扑优化设计理论引入某电动改装车的承载式车身设计，利用先进的有限元分析软件，在电动改装轿车车身结构拓扑优化分析中实现了多工况、多状态变量条件下的拓扑优化设计，确定了下车身的最佳结构方案，进而在此基础上建立了新的有限元模型，并进行了模态、刚度和强度分析，设计出最终的下车身改造结构。     

汽车车身静态拓扑参数综合优化设计

在单元灵敏度分析的基础上,提出汽车车身框架结构的静态拓扑参数综合优化方法.在优化过程中,先将单元灵敏度计算公式通过截面特性加权变成拓扑参数再修改灵敏度的分析方法,并提出避免"载荷病态"的灵敏度复合方法来处理多裁荷工况.其次根据设计要求对杆件进行分组,并将可选的梁截面根据属性大小进行编号.最后根据综合灵敏度的大小修改对应组的梁截面特性编号.将所提的方法应用于汽车车身轻量化设计中,得到有效的优化结构.     

结构拓扑优化分析在电动小车车身的轻量化的应用

为进一步减轻某电动小车的质量,将拓扑优化理论应用于电动小车的车身设计中.将全车身和下车身分别作为优化结构,在相同刚强度要求下,全车身结构所需材料会更少,利用有限元分析软件Hypeworks,遵循电动小车的结构要求对电动小车下车身和全车身分别进行优化设计,由设计结果建立起各自的CAD模型.对2种设计模型的质量、模态和应力进行比较分析,最终得出全车身轻量化结论,并为车身结构性改进提出了有效的建议.     

结构拓扑优化分析在电动小车车身的轻量化的应用

为进一步减轻某电动小车的质量,将拓扑优化理论应用于电动小车的车身设计中。将全车身和下车身分别作为优化结构,在相同刚强度要求下,全车身结构所需材料会更少,利用有限元分析软件Hypeworks,遵循电动小车的结构要求对电动小车下车身和全车身分别进行优化设计,由设计结果建立起各自的CAD模型。对2种设计模型的质量、模态和应力进行比较分析,最终得出全车身轻量化结论,并为车身结构性改进提出了有效的建议。     

结构优化设计在客车车身轻量化中的应用

综述了结构优化设计方法在汽车车身轻量化中的应用历史和现状。对常见的结构优化技术进行了介绍和总结。以一款客车车身骨架结构优化设计为例,探讨了结构优化设计的应用方法和实施过程。对优化设计中的关键问题进行了阐述,最后展望了结构优化设计在未来车身轻量化中的应用趋势和前景。     

基于HyperWorks的卡车车身结构拓扑优化设计

以数学规划为基础,使材料在设计空间中得到最优的分布和形状,为设计者提供设计思路,能够缩短新产品的设计时间。利用变密度法,对卡车车架进行拓扑优化设计,不但满足了设计要求,而且为此类超静定结构的设计提供了思路。     

多工况下微型电动车车身结构拓扑优化设计

以车身多工况权重刚度最大化为优化目标,以体积比、节点位移及一阶频率为约束条件,建立了微型电动车车身结构多刚度拓扑优化模型。在采用线性加权方法将多刚度这一多目标优化问题转化为单一目标优化的过程中,基于层次分析法提出了多工况权重比的计算方法。该方法使车身优化设计中权重比的设定有据可依,可避免由于设计者主观因素造成的权重比偏差。该多刚度拓扑优化模型体现了车身结构的拓扑优化设计,得到了满足性能要求的清晰车身结构。     

电动客车车身结构分析

由于作动力源的电池箱质量较大，使得电动客车整车受力状况与燃油车相比发生了很大的变化。在建立的有限元模型基础上，分析了车身结构在弯曲工况、扭转工况、紧急制动工况和急转弯工况下的强度，同时分析了弯曲工况和扭转工况的刚度。分析结果显示，在一个后轮悬空时工况下车架后部受力状态最为恶劣，但是强度和刚度仍能满足要求，在其他工况下车身结构强度和刚度水平较高，整车结构还有很大的优化空间。     

考虑动态特性的多工况车身结构拓扑优化研究

由于车身结构在汽车行驶过程中主要是保证其静动态承载性能,因此在概念设计阶段考虑其多种承载工况,特别是车身的动态性能要求来确定车身结构的最佳拓扑形式十分重要。结合整车多工况多体动力学分析,运用折衷规划法定义整车实际行驶工况下车身结构静态刚度和动态振动频率最大化的综合目标函数,通过层次分析法确定各工况的最优权重系数,进行车身结构的综合目标优化设计。以方程式赛车的车身结构设计为例,进行综合目标的拓扑优化设计,结果表明该方法进行车身结构的概念设计可行且有效。同时,经对比根据设计经验和基于正交试验定义权重系数的两种方法得出的优化结果,其车身的刚度和前6阶频率均有不同程度的提高,且结构更加合理,同时提高了计算效率。     

基于有限元法的电动汽车车身正面碰撞仿真及拓扑优化

车辆正面碰撞的安全性是汽车被动安全性研究的重要方面。利用有限元法对电动汽车碰撞进行了研究,借助LS-DYNA分析了驾驶室最大加速度变化情况和车辆前舱的能量吸收情况,在此基础上,对车身进行了拓扑优化设计,依据优化结果对车身结构进行了改进。通过计算机仿真,分析了汽车的被动安全性,对下一步实车碰撞试验有极大的指导意义。     

电动汽车减速器箱体结构优化设计

针对某型新开发的电动汽车减速器箱体进进行了优化设计分析。首先,在对减速器各轴承、轴等零件的受力分析的基础上,确定了箱体的载荷分布,进而进行了有限元应力应变分析。根据有限元分析结果,对箱体局部区域以箱体材料体积为目标函数、在刚度和强度为约束条件的情况下进行了结构拓扑优化。根据优化结果,综合考虑箱体的实际工作情况和相应功能要求,修改箱体结构,得到减重后的箱体模型。结果证实,优化后的箱体结构刚度基本不变,而强度有所增加,重量减轻了大约6%。     

某手掷式无人机机翼结构拓扑优化设计研究

为解决某型手掷式无人机机翼结构重量占比高的问题,采用一种多变量结构拓扑优化设计方法。以结构重量最小为优化目标,以Fluent软件计算的气动力为载荷输入,以Nastran软件计算的结构最大形变、最大应力和屈曲特征值为约束,以机翼结构尺寸为优化变量进行减重优化设计。结构性能仿真结果表明,优化后机翼结构减重21.7%且满足结构安全性能约束要求。可提升该无人机续航时间38%,增加有效载荷278 g。优化后机翼结构尺寸的变化规律也为同类型飞机机翼结构设计提供了参考。     

基于加权应变能的某ATV车身拓扑优化设计

以极限弯曲和扭转工况的加权应变能最小为目标函数,以设计区域的体积分数为约束,以设计区域的材料密度为设计变量,建立基于加权应变能的拓扑优化模型。并对某ATV车身进行拓扑优化设计,得到了结构的载荷传递路径,验证了该方法的可行性。     

纯电动汽车变速器传动比区间优化

针对纯电动汽车传统传动比优化所得结果为确定值,而变速器齿轮配齿所得传动比往往偏离该确定值的问题,根据某典型行驶工况,在整车参数已定的情况下,对驱动电机进行匹配选择。以传动比为变量,结合两参数换挡规律,提出一种传动比区间优化方法。优化结果表明,该方法所得传动比的最大可行区间既能解决齿轮配齿问题,又能使电机驱动系统工作在高效区。     

薄板结构低噪声仿生拓扑优化方法

针对薄板结构的低噪声设计问题,以结构声辐射功率最小化为优化目标,借鉴植物脉序分枝结构的构型特征,提出了薄板结构加强筋布局的仿生拓扑优化方法。以结构应变能最小和释放局部最大剪应力作为加强筋主脉和次脉的生长准则,以广义Murray准则作为加强筋脉序的分歧准则,构造了具有脉序分级特征的加强筋自适应生长算法。以固支薄板结构的横向弯曲振动及声辐射问题为典型算例,对比分析了仿脉序分布加筋板结构的声辐射功率和振动功率流的分布特性。数值结果表明,与相同体积约束下的正交加筋布局方式相比,仿脉序分布加筋方法使薄板结构具有更优的声振特性,进而验证了薄板结构加强筋仿生布局降噪方法的有效性与可靠性。     

薄壁梁结构的电动汽车车身刚度正向设计方法

汽车车身骨架结构由薄壁梁构成,因此将薄壁梁理论运用到车身正向开发设计中。改进文献中的车身刚度设计方法,推导了包括双力矩和翘曲函数等在内的薄壁结构的14个状态向量与15个截面属性之间的力学关系;建立了包含主断面属性的车身梁单元刚度分析模型和以车身接头为耦合点的整车刚度链力学模型。通过对比相同模型的有限元分析结果以及文献中的刚度链计算结果,验证了提出的薄壁结构车身刚度计算方法的合理性。最后,以车身弯曲和扭转刚度为约束条件,以车身质量为目标函数,运用遗传算法进行求解,得到了比对应文献更好的车身轻量化设计效果。     

连续体结构的柔顺机构拓扑优化设计

通过对连续体结构柔顺机构的拓扑分析,提出了连续体柔顺机构拓扑优化方法,即同时考虑最大化的互应变能和应变能,即系统的刚度和柔度;建立其数学模型并用此分析其约束的敏度。