文档介绍：Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
某型越野车独立悬架单纵臂拓扑优化研究
刘吉林王红岩方剑
装甲兵工程学院
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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
某型越野车独立悬架单纵臂拓扑优化研究
Research on Structural Topology Optimization
of Off-road Suspension Single Trailing Arm
刘吉林王红岩方剑
(装甲兵工程学院)
摘要:基于拓扑优化理论和有限元方法,采用 OptiStruct 对某型越野车辆单纵臂进行了拓
扑优化分析。优化结束,对单纵臂进行结构重构,对比拓扑优化前后单纵臂质量、自由模态
以及静态刚强度等参数。结果表明,经过拓扑优化后,单纵臂的质量更轻,刚强度更高。
关键词: 单纵臂,拓扑优化,刚强度,OptiStruct
Abstract: Structural topology optimization of off-road suspension single trailing arm was
carried out using OptiStruct, based on the topology optimization theory and FEM. The
single trailing arm structural model was reconstructed after topology optimization. The
optimized single trailing arm shows less mass and better stiffness and strength through
comparison of mass, free modal, static stiffness and strength of topology optimization
results.
Key words: single trailing arm,topology optimization,stiffness and strength,OptiStruct
1 引言
结构优化设计是部件轻量化的主要途径之一,目前已被广泛应用到航空航天、汽车、机
械等领域。它可以在不降低原有结构承载能力和工作可靠性的基础上,进一步减轻结构重量。
不但可以降低产品成本,还一定程度上提升了产品的性能,具有很实际的意义。
拓扑优化的目的是寻求结构在设计空间上的最佳分布形式或传力形式,使构件在减轻重
量的同时,获取最佳的使用性能。它主要分为离散结构拓扑优化和连续体结构拓扑优化。连
续体结构优化是目前比较成熟的研究方法,有均匀化方法、渐进结构优化法和变密度法。
本文以某型越野车辆 3 桥独立悬架两侧单纵臂为研究对象,采用拓扑优化等技术对其进
行轻量化设计研究,为该类型典型零部件的结构设计和改进提供依据
2 悬架单纵臂结构拓扑优化设计
利用 OptiStruct 结构优化工