文档介绍：载货汽车车架拓扑优化设计及有限元分析摘要随着结构优化理论的进一步发展,结构拓扑优化技术作为一种更高层次的周期又减少制造成本的功效。本文就其在载货汽车车架结构优化设计领域的应用进行了初步探讨,主要研究工作有:车架优化中的应用,并为实际的工程应用提供了指导。化过程中设计变量考虑了左右对称约束和上下对称约束,以各工况变形能最小莞贸导茏芴宀贾靡约俺性氐囊G螅⒆酆峡悸峭仄擞呕慕峁总体结构的改进设计。核及模态分析,计算结果显示其弯曲刚度和扭转刚度都有所提高,特别是扭转刚度提高了近ィ欢业徒啄L德室灿兴岣撸永砺凵涎橹ち烁迷鼗醭车架的设计基本合理,刚度、强度能够满足设计要求,并具有较好的动态特性。通过本文的研究,得出关于结构拓扑优化设计和车架结构材料拓扑布局的础上,得到满足整体刚度和结构强度的比较清晰且连续的材料拓扑布局;牧系牟季钟氤导芮昂笮艿奈恢煤托鼙旧淼母汉捎泻艽蠊叵担诮杏呕牡扑愎讨校际柚迷叫。仄私峁怪斜簧结构优化设计方法被认为是结构优化领域中更为复杂、困难和更具挑战性的课题。结构拓扑优化可在改善或保持结构性能的基础上得到材料的最优分布,它使复杂结构在概念设计阶段即可灵活、理性地进行方案选择,达到既减少设计教至私ń细丛咏峁雇仄擞呕耐仄死砺邸⒂呕P鸵约把坝欧椒ㄔ肏挠呕?镺谰萆杓埔G笠约澳吃鼗汽车主车架的实际尺寸、载荷情况以及边界条件建立了拓扑优化基础模型,优为目标函数,体积比为约束函数,通过变密度法,针对同一模型进行了多次拓扑优化计算,得到了一组相似的拓扑结构,为车架的设计提供了方向性的指导意见。参考国内外其它同类车架并结合指导老师的实际设计经验,初步完成了车架的擞肙邢拊H砑酝仄擞呕蟮某导芙辛饲慷群透斩刃主要结论:愿鞴た霰湫文茏钚∥D勘旰寤任T际灾匦推党导进行二维拓扑优化设计,能够在尽可能减小车架质量、提高优化运行效率的基除的材料越多,迭代收敛越困难,因此,设置合理的约束函数值是确保优化计算与迭代效率的一个关键。关键词:载货汽车,拓扑优化,有限单元法,强度分析,刚度分析,模态分析
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图尺寸优化图例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图形状优化图例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图拓扑优化图例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图福特导芡仄擞呕杓啤形状优化图例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图二维单目标优化设计几何解释⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图典型的拓扑优化设计流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图发动机引擎盖拓扑优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..结构拓扑优化设计流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图原主车架结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图车架拓扑优化基结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图材料属性定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图单元属性定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图车架载荷分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图仄擞呕∧P汀图ㄒ迳杓票淞俊ㄒ逵呕煊齰ㄒ逵呕寤际图酵淝た龅ピC芏韧肌图ぷ5谌た龅ピC芏确植纪肌图ぷ5谌た鐾仄擞呕仆肌插图清单机翼前缘肋的拓扑优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.猘拓扑优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯拓扑优化图例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯形貌优化图例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图一体设计方法曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图车架优化有限元模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图车架位移约束点分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图ㄒ逵呕煊齝ㄒ迥勘旰图ぷ5谝还た龅ピC芏确植纪肌图ぷ5诙た龅ピC芏确植纪肌图酵淝た鐾仄擞呕仆肌图ぷ5谝还た鐾仄擞呕仆肌图ぷ5诙た鐾仄擞呕仆肌图
图淝た瞿勘旰獭图ぷ5谝还た瞿勘旰獭图ぷ5诙た瞿勘旰獭图ぷ5谌た瞿勘旰獭图莺崃毫臃绞窖≡瘛图导躑峁埂图矩形壳单元示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图结果误差分类.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图工况一应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图工况二应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图工况三应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图工况四应力云图⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.车架弯曲刚度计算示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图车架弯曲变形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图车架扭转变形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图唤着ぷ!唤撞嗤洹图着ぷ!图淄淝图
表质量分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表车架材料属性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表优化后的横梁位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表单元划分时设定准则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表模态频率对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表格清单
聊躲%玄⋯期:呷年咖,:研年如月//日学位论文者签名:卢利十汐夕年争月/莎日刷醛轹知名独创性声明学位论文版权使用授权书金月巴工些太堂金目巴兰些态堂保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人金胆王些太堂本人