基于相对灵敏度分析的自卸车车架轻量化设计

在Hypermesh中建立TY型自卸车车架有限元模型,对车架进行了弯曲和扭转工况下的强度与刚度分析,并通过模态试验验证了有限元模型的准确性。对车架部件进行柔度灵敏度、模态灵敏度和质量灵敏度的计算,基于相对灵敏度分析的结果确定优化设计变量,在保证车架刚度和低阶模态频率的前提下,对车架结构进行轻量化优化。结果表明:优化后车架的强度、刚度和低阶模态频率均有所提高,避免了应力集中现象,车架质量减少70 kg,验证了该轻量化设计方法的可行性。     

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。     

氢燃料电池客车车架有限元分析及多刚度拓扑优化研究

以氢燃料电池客车车架为研究对象,首先应用HyperWorks建立12米氢燃料电池客车车架的有限元模型,然后对车架的9种典型工况进行有限元分析。最后,根据车架有限元分析结果,采用变密度法拓扑优化理论,以车架应变能最小作为目标函数,车架体积比作为边界条件,进行多工况下车架结构的多刚度拓扑优化研究。结果表明,通过多刚度拓扑优化可以提高车架的强度和刚度,并且实现车架轻量化,使之减重14.9%。     

基于代理模型的低速电动车车架多目标优化

为进行低速电动车车架的轻量化研究,采用有限元分析软件HyperMesh建立低速电动车车架有限元模型,并进行模态、强度和弯扭刚度分析。结合径向基神经网络(RBF)代理模型和粒子群优化算法,综合考虑质量、模态、强度和弯扭刚度等性能指标,对低速电动车车架进行轻量化多目标优化。结果表明,低速电动车车架质量降低了27.6 kg,同时其1阶模态频率、强度和弯扭刚度均满足设计要求,取得了较好的轻量化效果。     

山地车车架结构灵敏度分析及优化设计

采用hypermesh软件建立山地车车架有限元模型,分析了车架在实验载荷工况下的等效应力和变形。使用hyperstudy和radioss计算了该模型在实验载荷工况下最大变形的灵敏度,并提出相对灵敏度绝对值较大的组件的弹性模量和厚度作为轻量化设计变量。在保证一定的强度、刚度条件下,按照高刚度、轻质量的要求对车架组件进行参数优化。根据优化后的参数,在radioss中对车架施加相同的载荷和约束,进行求解,优化后结果明显优于优化前方案。对于多参数结构优化问题,应用优化思路进行结构优化,能减小设计的盲目性和设计成本,加快新产品的设计开发。     

基于多学科优化的岸边集装箱起重机小车架轻量化研究

从模态、刚度、强度等方面出发,对岸边集装箱起重机小车架的轻量化进行了系统研究。首先创建小车架的有限元模型,利用优化拉丁超立方实验设计方法进行灵敏度分析。根据灵敏度分析结果筛选出对模态、刚度、强度、质量较敏感的18个变量,并构建4阶响应面近似模型,在此模型的基础上采用多岛遗传算法进行全局优化。优化结果表明:在保证刚度、强度、模态满足规范要求的前提下,质量降低了20.41%,优化效果明显,达到了轻量化的目的。     

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。     

应用灵敏度分析的TY型自卸车车架结构优化设计

运用Hypermesh软件建立了TY型自卸车主副一体式车架的有限元模型,通过稳态力学分析发现该车架存在构件各部位所受应力严重不均衡的现象,并对车架结构进行了优化设计。通过对弯扭工况下车架构件的柔度系数灵敏度和质量灵敏度的计算,并基于灵敏度分析的结果确定优化设计变量,以车架的总质量最小作为优化目标,以车架的强度和刚度作为约束条件进行优化。优化结果表明:在满足车架整体性能要求的前提下,优化后的车架最大应力值明显减小,避免了应力集中现象,并且车架质量减轻了82kg,验证了该优化设计方法的有效性。     

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.     

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。     

城市客车的结构轻量化设计

这里建立了城市客车车身和车架结构的有限元模型，进行了该结构在多种工况下的强度分析、刚度分析以及增加强度的结构改进设计，进一步提出了该车型结构的轻量化设计方案，并通过强度分析和刚度分析确认了轻量化设计方案。     

中小型汽车起重机车架结构多学科优化

在Hyperworks软件中建立汽车起重机车架有限元模型,经过静强度和模态分析,其最大应力值大于材料的屈服极限值,经结构改进,车架静强度远小于材料的屈服极限,低阶模态值较低,影响乘坐舒适性。为解决改进后起重机乘坐不舒适性,建立以车架强度、刚度和振动模态等学科的多学科优化设计,采用响应面方法构件各学科结构响应的近似优化模型,最后将响应面近似模型导入ISIGHT优化软件,并用多岛遗传算法对车架进行协同优化。结果表明,车架质量减少129kg;车架的强度和刚度均满足材料要求;振动模态有所提高,达到了起重机工作状态下乘坐舒适性和车架轻量化的目的。     

重型卡车车架有限元分析及轻量化设计分析

建立某重型卡车车架的三维模型,应用ANSYS软件对车架在弯曲、扭转、紧急制动和急转弯四种典型工况下的应力和应变进行了有限元分析,校核了车架的强度和刚度。并从轻量化的角度对车架结构进行了优化设计,达到了降低自重的目的。通过仿真,结果表明,优化后的车架能够满足使用要求。     

基于ANSYS的气瓶运输车车架轻量化设计研究

以捆绑式气瓶运输车车架为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS对其整体强度和刚度进行静力学分析,根据分析结果确定车架的纵梁有较大性能冗余。以车架纵梁为优化目标建立数学模型,通过结构优化设计,获得了该车架的最优结构尺寸参数,实现了车架的轻量化结构设计。该方法可为其它车架的设计与改进提供理论参考和技术支持,具有重要的工程实际意义。     

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。     

基于多工况模式拓扑优化的车架设计

利用载荷模式与约束模式表达工况模式,从车架性能入手,利用ANSYS多工况拓扑优化功能,对车架的结构进行设计及优化。同时在静态弯曲和制动两种基本工况模式下,通过一体式抽象车架模型进行拓扑优化性能设计。用伪密度分布图将小密度区域切除,得到车架的基本构造模式。再经过车架在多种不同工况模式下的力学性能分析,循环改进,最终得到合理的车架构造。在满足车架强度、刚度的情况下,进行车架固有频率的控制和轻量化设计,以提高车架的整体性能和节省材料。     

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。     

巴哈赛车车架多目标拓扑优化设计

为了实现巴哈赛车车架的轻量化,以车架刚度和频率为优化目标,采用折衷规划法归一化子目标建立综合目标函数,运用灰色关联分析法评价子目标权重系数,对车架进行拓扑优化;根据拓扑优化的结果对车架进行二次设计,在保证刚度和安全使用条件下,对车架管件进行尺寸优化.分析结果表明,改进后的车架的刚度性能、强度性能和模态固有频率均有提高,车架减重24.1％,证明了优化设计的有效性和可行性,并为车架的相关设计提供了借鉴和参考.     

某商用车纯电动改装方案中车架性能分析

商用车车架作为汽车承载的主要结构,其刚度与强度是汽车结构设计的重点关注参数。在对传统商用车进行纯电动化改装时,必须对车架进行综合性能分析,以确保车架性能匹配纯电动商用车的需求。通过对车架三维建模,并利用Hyper Works对车架进行结构分析以及拓扑优化设计,满载情况下模拟其弯曲、扭转工况下强度和刚度,并根据拓扑优化结果提出轻量化改进建议。通过对比相同工况下传统商用车和纯电动商用车车架的强度和刚度参数,为纯电动改装方案提供理论计算依据。     

基于刚度和模态的某自卸车车架轻量化设计

利用有限元模态分析理论,分析了某自卸车车架的动态特性,结合车架模态试验验证了模型的合理性。在已验证的模型基础下求解了车架的弯曲和扭转刚度。进行灵敏度分析以确定有效的设计变量。以车架总质量为目标函数,以刚度和1阶固有频率为约束条件,建立轻量化优化模型。通过拉丁方试验设计方法选取样本点,运用径向基函数构造模型各响应的近似模型,采用遗传算法求解近似模型。获得的优化结果参数代入实际模型后结果表明车架总质量在满足刚度和1阶模态频率约束要求下下降了18.37 kg。