双梁桥式起重机结构设计和优化分析

文章对双梁桥式起重机进行总体结构设计,并借助有限元分析软件对主要结构进行了强度和刚度分析,进一步优化设计参数,达到经济实用和整体轻量化的完美结合,具有一定的参考价值。     

CAE技术在汽车产品轻量化设计中的应用研究

本文阐述了汽车产品轻量化设计的一般思路,通过参数优化软件ISIGHT耦合CATIA和ABAQUS来实现对各类汽车零部件的轻量化设计。对轻量化过程中的精确建模、搭建优化平台进行详细说明。该轻量化设计方法可在保证汽车零部件结构强度与刚度的同时有效减轻重量,为轻量化设计研究者提供参考。     

有限单元法在汽车产品轻量化设计中的应用研究

阐述汽车产品轻量化设计的一般思路,通过参数优化软件ISIGHT耦合CATIA和ABAQUS来实现对各类汽车零部件的轻量化设计。对轻量化过程中的精确建模、搭建优化平台进行详细说明。该轻量化设计方法可在保证汽车零部件结构强度与刚度的同时有效减轻重量,为轻量化设计研究者提供参考。     

大客车骨架设计与优化

客车骨架的结构设计和优化的主要目的在于实现客车的轻量化。车身骨架的轻量化设计以降低质量,并且通过结构的设计优化保证车身的强度、刚度,从而降低成本、提高燃油经济性。文章选用全承载式车身,对客车骨架的局部结构进行优化设计,对大客车的车身进行了优化,降低车身的质量,提高车身的应力强度,改善了应力分布。     

基于ABAQUS的飞机起落架扭力臂的拓扑优化

飞机起落架结构设计在满足一定结构刚度的前提下,应尽可能地轻量化。采用ABAQUS/CAE中的优化模块对起落架的扭力臂进行拓扑优化,基于条件算法建立优化任务,最终优化后的拓扑结构体积下降49.15%,最大应力下降4.09%,实现了轻量化的设计需求,为起落架的优化分析提供参考。     

CAE技术在汽车轻量化设计中的应用

阐述了CAE技术的基本概念和应用范围,说明了采用CAE软件进行结构计算的一般过程,并从车身结构优化设计、发动机零部件优化设计、车架结构优化设计三个方面讲述了CAE技术在汽车轻量化设计中的应用。     

车身结构概念设计系统多目标优化模块设计

为了避免汽车车身设计后期的反复修改,开发了车身结构概念设计系统(VCDICAE)的多目标优化模块,设计了以车身结构刚度和模态为设计目标的多目标优化算法,可实现在车身质量不增加的前提下提高车身总体结构性能,从而为概念设计阶段实现车身轻量化提供依据,节约时间和成本。最后结合具体车型的概念设计过程,对该车身进行了多目标优化设计,提高了该车身的弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲频率和一阶扭转频率,验证了多目标优化模块的有效性和正确性。     

分布式驱动电动汽车轮毂设计与优化

分布式驱动电动汽车采用轮毂电机作为驱动装置,其簧下质量增加、垂向载荷增加等因素使汽车轮毂的强度和刚度都受到影响。因此,提出了对设计的轮毂结构进行有限元分析及优化。通过参数化设计轮毂结构,运用UG软件的NX Nastran模块对轮毂进行有限元分析。通过选定模型材料及属性,创建网格单元,选定最大迭代次数,结合轮毂受力情况对模型施加约束及载荷,并以满足电动汽车轮毂强度条件下轻量化为优化目标,选定变量,得出优化分析结果,完成轮毂结构优化。优化分析结果表明,该轮毂的结构设计与优化取得了较为理想的效果,对减小分布式驱动电动汽车簧下质量具有参考价值。     

新能源客车车身结构设计及强度分析

本文采用基于有限元法的新能源客车车身机构优化设计及强度分析,结合拓扑理论,确定了汽车的结构形式,对拓扑后的车身结构进行有限元分析,保证了车身强度。分析证明:在保证车身结构强度的基础上,做到了新能源客车车身的轻量化设计,为新能源客车车身结构设计提供了一条有效途径。     

基于灵敏度和碰撞仿真的汽车车身轻量化优化设计

提出了基于灵敏度分析和侧面碰撞的汽车车身结构轻量化设计方法。首先以车身结构零件的板厚为设计变量,以白车身的模态和刚度为约束条件,白车身质量最小为目标,分析了零件板厚关于车身模态和刚度的灵敏度。选取对车身模态和刚度以及抗撞性不敏感的车身零件的板厚,进行以白车身质量最小为目标的优化计算。优化结果使车身减轻14.8 kg。对轻量化后的整车和乘员约束系统进行了侧面碰撞的模拟计算,并与轻量化前的结果进行了对比,对整车耐撞性和乘员的安全性进行对比校核,根据碰撞结果对车身零部件的厚度进行了再调整。结果表明,轻量化后的车身满足碰撞安全性的要求,假人的C-NCAP得分也是可接受的。     

运用CAE技术进行某微型客车车架结构的分析与优化设计

运用CAE技术对某微型客车车架进行了结构分析与优化设计，首先，计算了静力挠度，静态弯曲、扭转刚度，然后求解了固有模态，并在此基础上获得典型道路激励下的瞬态响应，此外，还对车架典型薄壁梁结构的耐撞性吸能特性进行研究，配合实验数据，对车架结构进行了合理的改进设计，实现了满足轻量化要求的静态优化设计目标，彰显CAE技术在汽车研发过程中的作用日益重要。     

基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计

针对某丘陵山区小型联合收割机变速箱轻量化问题,对变速箱壳体进行结构优化设计。以变速箱壳体的柔顺度最小为目标函数,应用变密度法进行变速箱拓扑优化,去除部分多余材料,并进行了加强筋设计;基于响应面法建立变速箱壳体结构尺寸多目标优化模型,发现箱体壁厚和加强筋2宽度对变速箱壳体强度、刚度影响较大,再应用综合指数评价法得到壳体结构尺寸参数的最优解;最后,进行优化前后对比分析。结果表明:优化后壳体质量减少了17.1%,强度和刚度还有所提高。     

汽车横向稳定杆系统优化设计

横向稳定杆系统是汽车悬架中的一种重要辅助弹性元件,在改善汽车平顺性方面可以提高汽车的侧倾刚度,减少汽车横向侧倾程度。基于此目的,在满足汽车安全可靠的基础上,对汽车横向稳定杆系统进行了合理的悬架系统刚度匹配及轻量化设计,最后通过对优化后汽车前后横向稳定杆系统的ANSYS疲劳寿命校核,结果表明汽车的操纵稳定性通过优化得到显著提升。     

基于灵敏度和碰撞仿真的汽车车身轻量化优化设计

提出了基于灵敏度分析和侧面碰撞的汽车车身结构轻量化设计方法.首先以车身结构零件的板厚为设计变量,以白车身的模态和刚度为约束条件,白车身质量最小为目标,分析了零件板厚关于车身模态和刚度的灵敏度.选取对车身模态和刚度以及抗撞性不敏感的车身零件的板厚,进行以白车身质量最小为目标的优化计算.优化结果使车身减轻14.8 kg.对轻量化后的整车和乘员约束系统进行了侧面碰撞的模拟计算,并与轻量化前的结果进行了对比,对整车耐撞性和乘员的安全性进行对比校核,根据碰撞结果对车身零部件的厚度进行了再调整.结果表明,轻量化后的车身满足碰撞安全性的要求,假人的C-NCAP得分也是可接受的.     

一种基于多目标优化的制动器底板轻量化设计方法研究

【目的】汽车轻量化技术是汽车节能减排的重要手段,加快汽车轻量化技术的发展具有重要现实意义。【方法】课题组以减小底板体积、保证疲劳寿命为优化目标,采用计算机辅助集成技术对制动器底板进行轻量化设计。首先,对底板进行有限元分析,确定轻量化设计的目标区域;其次,根据优化目标建立相应的CAD模型,使用局部应力应变法计算底板的疲劳寿命;最后,通过ISIGHT集成CATIA、ABAQUS和MATLAB对制动器底板进行轻量化设计。【结果】该轻量化方法可以同时对制动器底板上的多个目标尺寸进行优化,使其质量减少了9%,轻量化效果明显。【结论】该轻量化方法同样适用于其他机械零件,借助于该方法对汽车零部件进行轻量化设计有着非常重要的工程价值。     

方程式赛车悬架摇臂的设计及其拓扑优化

将悬架导向机构简化为平面连杆机构,进行摇臂的结构设计,通过Solid Thinking Inspire软件,对某方程式赛车悬架摇臂结构进行拓扑优化设计。在保证结构安全的前提下,通过拓扑优化原理,使摇臂轻量化,然后利用ANSYS Workbench对其分析校核。结果表明,其轻量化效果明显,且具有较高的强度和刚度。     

骨架式电动车车身结构设计研究

分析了传统钣金结构车身的静态刚度和动态特性,基于该钣金结构车身,采用结构优化工具,根据电动车的性能要求设计出了骨架式电动车车身,经过对比分析,验证了骨架式结构车身在实现轻量化设计的前提下,性能还有所提升。为电动车车身的结构设计提供了一条新的设计思路。     

发动机支架结构拓扑优化设计

突破传统的零部件设计方法,将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应用到发动机支架结构设计中,以结构刚度作为约束条件,重量最小化为目标函数,对三种工况载荷下的发动机支架进行了拓扑优化设计,在保证结构强度的前提下,获得优化模型中材料分布的最佳形式,结合工程实践设计出刚度高重量轻的发动机支架合理结构,避免了设计过程中的盲目性和主观性,提高了设计效率。     

面向新能源汽车的座椅结构设计

新能源汽车的车身设计和使用场景对汽车座椅结构提出了新的要求。其结构设计在考虑安全性和舒适性的同时,还需兼顾新能源汽车电池包的体积、形状及布置方式等。另外,其结构的轻量化也极为重要。通过对市场实际调研以及文献查阅,从结构形式、尺寸参数、功能等方面分析了新能源汽车对座椅结构设计提出的要求,并针对这些要求,分析并总结认为新能源汽车座椅结构的设计方法应综合运用新型材料、工艺改良、结构优化设计方法以及人机工程学方法。为新能源汽车座椅结构的设计提供指导。     

载货汽车轻量化浅析

载货汽车轻量化已经成为载货汽车行业的重中之重,而受到行业特点的影响,先进的工艺和材料还很难得到有效的利用。将精益设计思想与结构优化设计结合在一起,设计了更加适合载货汽车行业发展的轻量化流程,并结合实例验证了该流程的正确性,为载货汽车的轻量化提供一个新的途径。