基于多目标优化的某驱动桥壳轻量化设计

为降低某重型自卸车驱动桥壳的质量,对其进行有限元静力学分析,通过解析桥壳结构确定了12个设计参数。利用拉丁超立方抽样法选取60个样本点,根据样本模型有限元分析结果对相关设计参数进行相对灵敏度分析,并构建了桥壳质量、变形、应力、固有频率的Kriging代理模型。以桥壳总成质量和整体最大应力最小化为目标,采用NSGA-II多目标优化算法对所建代理模型进行求解,得到驱动桥壳轻量化设计的最优方案。优化后驱动桥壳质量降低了12.1%,并且桥壳变形、应力和固有频率等性能指标均符合设计要求,验证了所提出的驱动桥壳轻量化设计方法的有效性。     

电动汽车驱动桥桥壳有限元分析

为满足某低速电动汽车驱动桥桥壳刚度、强度设计要求,根据该桥壳实际受力特征,对其在不同工况条件下的刚度、强度进行有限元分析。在CATIA中建立驱动桥桥壳各零部件的实体模型并进行装配;将装配体模型导入ANSYS Workbench中,建立各部件间的连接关系、划分有限元网格、添加约束条件并施加载荷;对4种工况下驱动桥桥壳应力和应变分布情况进行了有限元仿真。仿真结果表明,该驱动桥桥壳满足刚度、强度及变形量要求,为驱动桥后续改进优化提供了对照标准。     

重卡驱动桥壳疲劳稳健性与轻量化设计

驱动桥壳轻量化设计对于提高承载能力、降低生产成本具有重要的意义.本文在驱动桥壳有限元分析和疲劳分析计算的基础上建立驱动桥壳多目标优化模型，对重型卡车驱动桥壳进行参数化设计，建立正交试验表，利用田口方法和综合评价方法对驱动桥壳的疲劳性能稳健性和质量进行优化设计.优化结果表明，此方法可以应用于驱动桥壳的多目标优化，优化后驱动桥壳的疲劳稳健性能得到提高，减轻了质量，因此节约了桥壳材料，降低了生产和运营成本，提高了设计水平.     

汽车起重机驱动桥桥壳静态与模态分析

文章通过三维设计软件Pro/E对汽车起重机驱动桥桥壳进行三维建模,并将该三维模型与有限元分析软件Ansys无缝连接。对桥壳进行了静态分析和模态分析。其计算结果可为汽车起重机驱动桥桥壳的结构设计,优化和轻量化提供理论依据,具有较强的实际工程意义。     

驱动桥壳虚拟台架仿真及轻量化优化

利用CATIA软件建立驱动桥壳的三维模型,应用Hyperworks建立驱动桥壳虚拟试验台架仿真模型,运用Optistruct软件分析该驱动桥壳虚拟台架试验,得出桥壳的刚度、位移、应力以及桥壳本体的应力.对桥壳进行振动模态分析,验证桥壳应力集中位置分布的合理性.通过构造Kriging近似模型,对驱动桥壳进行轻量化优化设计,并对优化后的模型进行仿真验证.仿真结果表明,优化后驱动桥壳的质量有一定的减轻,其刚度、应力均满足台架试验要求,具有一定的实际应用价值.     

双横臂式独立悬架下摆臂的轻量化设计

针对双横臂式独立悬架下摆臂的结构优化问题,提出一种基于刚度和质量灵敏度分析的参数化优化方法。通过Hyper Mesh建立下摆臂有限元模型,选取4种极限工况对下摆臂进行强度分析和自由模态的仿真分析。选择关于下摆臂刚度及质量的灵敏度相关性较高的零件作为优化设计变量,下摆臂质量最小化为设计目标函数,强度性能为约束条件进行轻量化设计。仿真结果表明,优化后的摆臂模型,其刚度及模态性能得到保证的前提下,悬架下摆臂结构总成质量减轻23.6%。     

某轻型货车驱动桥壳的有限元分析

利用Pro/E软件建立驱动桥壳几何模型,然后通过数据输入接口转换为有限元模型。在有限元分析的基础上,得出桥壳典型工况的应力分布和变形情况。结果表明该驱动桥壳在强度和刚度方面均满足要求,验证了设计的合理性,为汽车驱动桥的强度评价及疲劳寿命估算提供了相关数据。     

宽体矿用自卸车驱动后桥桥壳有限元分析

为了解决宽体矿用自卸车驱动后桥桥壳在使用破话失效问题,研究宽体矿用自卸车驱动后桥桥壳在典型工况下整体应力、变形分布情况,发现驱动桥桥壳存在的较大安全裕度,为后续针对桥壳结构的优化提供一定指导意见。     

某电动客车车身骨架的轻量化

为了满足某电动客车轻量化的需求,在保证车身骨架在模拟车辆行驶的4种极限工况(水平弯曲、极限扭转、紧急转弯和紧急制动)结构性能良好后,用灵敏度分析找出能有效减轻底盘骨架质量而对骨架结构性能影响不大的部件.以型材厚度作为优化设计变量值,骨架总质量最小为目标,各工况下的最大位移为约束条件,对车身骨架建立多目标优化数学模型.利用响应面算法(RSM)得到优化后各设计变量的厚度值.对轻量化前后的车身骨架在相同条件下进行了模态和结构性能对比分析.结果表明:优化后4种极限工况下的车身骨架强度与刚度均能得到保证,模态频率也在要求范围内,且车身骨架总质量减轻45.6 kg,约占其总质量的5.36%,轻量化效果较好.     

某汽车动力总成悬置支架的轻量化设计

针对节能减排、降低能耗的需求驱动下汽车轻量化发展问题,对动力总成悬置系统进行相关的轻量化研究。以某6吨载货运输车动力总成悬置支架为研究对象,提出了一种合理可靠的轻量化设计研究方法。首先,为了实现动力总成悬置系统的轻量化,通过CREO软件建立各零件的三维模型,将三维模型导入CAE分析软件HyperWorks,应用HyperWorks软件建立悬置支架的数值仿真模型,对多工况下悬置支架的静载强度进行仿真分析,通过给定的各工况分析得出其应力图,为“强点削弱、弱点补强”设计提供依据,确定拓扑优化区域。然后,将设计工况加载到拓扑优化中,利用HyperWorks软件的Optimization进行设定,将体积最小化定义为目标函数,设置优化目标,分别对前悬置托架和后悬置支架进行拓扑优化。根据体积最小化理论,优化悬置支架的结构厚度,并提出渐变支撑加强板设计与替换材料的新方案。最后,通过CAE分析优化模型在6种设计工况下加载的最大主应力、位移和静强度,验证轻量化设计方案的合理性,并通过台架试验验证轻量化结果,确认前悬置托架、后悬置支架等零部件静强度安全系数达标与否。研究结果表明：轻量化方案具有良好的制造工艺...     

纯电动轻型物流车制动能量回收控制策略研究

为解决试验用的纯电动轻型物流车制动能量回收问题,针对该后驱纯电动轻型物流车在空载、半载和满载三种载重状态下,前后轴载荷分配差别大的特点,提出一种考虑载重变化因素的制动能量回收控制策略。通过在AVL-cruise中建立纯电动轻型物流车的整车模型,在Matlab/Simulink中建立制动能量回收控制策略模型,并在城市工况下进行联合仿真。仿真结果表明该制动能量回收控制策略有较高的能量回收效率。     

基于整车虚拟仿真的某越野车后桥壳计算分析

基于对某越野车所建电子样车的虚拟仿真分析,得到后桥总成在典型工况下相关位置的最大载荷,然后以此载荷为计算载荷,采用有限元方法对该车后桥壳的结构进行强度、刚度计算及模态分析.根据计算结果分析,指出了其结构存在的缺点,提出了改进方案.经过少量试产,桥壳再无断裂现象,获得了满意的效果.图7,表3,参8.     

纯电动汽车车身多目标拓扑优化设计

为解决纯电动汽车车身设计中仍沿用传统车身,未同时考虑碰撞相容性和正面碰撞安全性的问题,基于混合元胞自动机拓扑优化方法,以在约束条件下吸收碰撞能量最大化为优化目标,对车身结构进行多工况概念设计,从而确定出合理的电动汽车车身布局,设计出了一种满足正面碰撞安全性与碰撞相容性的车身头部结构.结合拓扑优化结果进行有限元模型验证与厚度分析,结果表明:2~3mm的汽车头部厚度可在满足正面碰撞安全性条件下平衡碰撞过程中车体结构的纵向错位,保证碰撞力的均匀分布,实现车身轻量化.     

塑料后尾门的拓扑优化及其轻量化研究

针对某款集成塑料SUV汽车后尾门部件,建立不同工况下约束和设计目标的一体化模型,以最小质量为优化目标和不同区域厚度为优化变量进行轻量化拓扑优化分析。并对轻量化后的集成塑料后尾门进行刚度和强度的力学性能验证。结果表明：拓扑优化经过8次迭代后,其质量可从1.077×10^-2MIN降为8.830×10^-3MIN,实现减重20%的轻量化目标。试验结果发现轻量化后的样品刚度和强度等力学性能指标,能满足塑料后尾门力学性能要求。拓扑优化分析为集成塑料后尾门的轻量化设计提供了有效参考。     

基于动力学仿真的后桥壳改进设计算

某越野车后桥改型后进行台架试验,其桥壳发生了断裂.为了解决此问题,应用ADAMS仿真软件,建立了后悬架动力学模型.然后采用后轮道路载荷谱作为输入载荷,再进行仿真分析,得到了最大峰值载荷时各连接点处的载荷.采用有限元方法对该车后桥壳结构强度、刚度进行计算分析,发现了桥壳断裂的原因,并对其进行了改进设计.改进设计后的后桥壳经台架试验再无断裂现象.     

基于动力学仿真的后桥壳改进设计计算

某越野车后桥改型后进行台架试验,其桥壳发生了断裂.为了解决此问题,应用ADAMS仿真软件,建立了后悬架动力学模型.然后采用后轮道路载荷谱作为输入载荷,再进行仿真分析,得到了最大峰值载荷时各连接点处的载荷.采用有限元方法对该车后桥壳结构强度、刚度进行计算分析,发现了桥壳断裂的原因,并对其进行了改进设计.改进设计后的后桥壳经台架试验再无断裂现象.     

便携机器人轻量化设计与仿真

针对实验室33 kg便携机器人为研究对象,对它进行25 kg为目标轻量化设计。对已有履带轮受力情况,将各履带轮的材料厚度作为设计变量对其三维模型进行结构优化,获取轻量化的结构,基于多体动力学软件Recurdyn对平地直线行驶、斜坡、斜坡转弯三种典型工况下分别进行仿真,并将仿真结果运用ANSYS进行静力学有限元分析,对零部件以应力和变形为限定条件。结果通过多次迭代设计对比优化前后机器人整体质量减轻的情况下满足运行特性要求。表明了该轻量化设计方案是可行的,新结构相对于原始结构更优。     

基于Isight的冲压驱动桥壳参数化有限元建模方法

针对目前冲压驱动桥壳有限元建模方式繁琐低效的问题,在多学科优化集成软件Isight环境中,综合运用Pro_E参数化建模功能和ABAQUS有限元分析功能,建立了考虑冲压工艺和焊接工艺影响的驱动桥壳参数化有限元分析流程及参数化有限元模型.该方法有效地解决了复杂结构参数化有限元分析过程中的模型描述、参数驱动、自动更新等问题,不仅为解决类似问题提供了一种新的解决方案,也为桥壳可靠性预测和评估等问题提供了有效的工具.实例结果表明,该方法合理、可行.     

某型汽车驱动桥壳可靠性优化设计

针对企业生产的某型汽车驱动桥壳强度高、自重大、可靠性没有把握的情况,开展基于可靠性优化设计的研究。研究了该桥壳板簧座附近关键部位优化的目标函数和设计变量,在静疲劳、静载荷、侧倾强度、紧急制动等条件的约束下,建立了完整的可靠性优化的数学模型,并通过Matlab优化工具箱实施了优化。根据优化结果指导企业对驱动桥壳开展轻量化的减重而没有影响桥壳的可靠性,收到了良好的效果,体现了优化过程的科学性与可行性。