某轻卡一体油箱轻量化结构优化与试验分析

油箱是轻卡车型重要的动力能源供给系统,其性能的好坏对发动机动力经济性有着重要影响。轻卡轻量化即通过优化零部件结构、提升铝合金塑料等轻质材料的应用比率、开展系列零部件集成优化设计等轻量化路径,减轻轻卡整备质量。基于此,笔者通过应用新型轻质塑料材质以及集成油箱及尿素箱结构一体化的方法,进行一体油箱轻量化结构优化设计,以减轻轻卡整备质量,改善动力经济性。同时,基于轻卡整车构造及数值有限元分析理论,采用ABAQUS仿真软件,将传统的油箱和尿素箱两个系统部件进行一体集成化设计和有限元模型搭建,采用附带箍带的悬臂L型支架固定,减少了一套固定支架系统,综合CAE分析及试验验证,轻量化一体油箱CAE强度及道路试验结果满足设计目标,一体化油箱实现减重15 kg,效果显著。     

某型车尿素箱支架结构振动分析及试验研究

针对某型车尿素箱支架的强度问题以及在台架试验过程中出现晃动过大问题,运用有限元软件对该支架进行振动分析。根据分析结果,提出优化方案并再次进行强度分析,结果显示优化后的支架整体强度明显优于优化前。最后通过台架试验和耐久试验验证,优化后的支架总成满足设计要求。     

设施蔬菜秸秆还田装备支架拓扑优化及分析

为降低设施蔬菜秸秆还田装备连接件支架的质量,对支架的形状和结构进行必要优化,利用ansys workbench中Shape Optimization模块对支架进行形状拓扑优化分析,求解出支架体积多余部分并适当删减多余部分,同时,对支架拓扑优化前后进行对比,最终结果表明:支架优化后体积减少22.6%并且强度几乎没有降低,达到了轻量化设计之目的,为相关零部件的设计分析提供参考。     

基于SIMP理论的鞍座支架拓扑优化设计

以某型车辆鞍座支架为研究对象,针对其结构偏重的问题,采用拓扑优化的方法使其结构轻量化。采用基于SIMP的材料插值方法对鞍座支架进行静态强度下拓扑优化分析。然后基于拓扑优化后的模型对原有鞍座支架进行重新设计,采用有限元分析验证拓扑优化结果。结果表明,优化后的鞍座支架质量减轻了26.3%,优化后的结构强度和刚度都符合设计要求。     

汽车空调压缩机支架轻量化研究

为了实现汽车零部件的轻量化和降低成本,针对汽车零部件的材料问题,以某越野车型的空调压缩机支架为研究对象,提出了改进部件材料的设想。运用有限元理论,对两种材料的压缩机支架进行强度以及模态分析,并且对压缩机支架的强度以及共振可能方面进行了分析,验证了轻量化研究的可行性。结果表明采用新材料的压缩机支架满足汽车的使用性能要求,而且与改进之前比较,压缩机支架的质量减轻,成本降低,达到了轻量化的目的。     

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。     

某轻型电动货车车架有限元分析及优化

运用Hypermesh软件建立某轻型电动货车车架有限元模型,分析车架在满载运动和扭转(前右轮悬空)工况下的应力和位移分布情况。在此基础上,通过Optistruct自动寻优,对车架进行轻量化设计,并结合制造成本要求,给出最终优化结果。经过此次优化,车架重量由332kg降低为222kg,减重率为33%,轻量化效果明显,所获取的结果为车架的设计提供了优化方向和理论依据,工程意义明显。     

翻转犁结构设计及支架优化

翻转犁悬挂支架存在设计冗余的问题,为了对其结构进行优化,采用了拓扑优化和遗传算法优化相结合的方法。首先,在ANSYS软件中分析了网格划分方式对于仿真结果的影响,基于得出的可同时保障仿真准确度及解算速度的网格划分方式,利用拓扑优化模块对支架结构的形式进行了优化;其次,基于新的结构形式,设置4个尺寸变量,通过单变量仿真试验及多变量正交仿真试验,分析拟合出了关于支架最大等效应力及质量的多变量数值关系式;最后,以两个多变量数值关系式为优化目标,在MatLab中利用遗传算法对新结构形式下支架的尺寸参数进行了优化和确定。优化结果显示:优化后的支架具有更小的质量和更高的强度,实现了轻量化设计,可为类似结构的优化提供参考。     

FSAE赛车车架结构优化和轻量化

车架是赛车的安装载体,所占赛车整备质量百分比很大。本文首先建立广东工业大学第一届FSAE赛车车架的三维几何模型;然后将几何模型导入到有限元软件中,建立了车架的有限元模型,对车架进行了静态受力分析和模态分析．根据仿真分析结果进行结构优化和轻量化设计,最后确定我校第二届FSAE赛车车架,实现车架减轻重量8．4kg。因此。结构优化和轻量化对赛车设计制造有重要意义。     

动力电池电池箱轻量化设计

为轻量化电池箱并保证其强度、刚度和安全性能,对比了在尺寸优化阶段引入安全性评价指标与否2种方法。首先对电池箱进行了静力分析、模态分析和挤压仿真,然后是形貌优化和尺寸优化。在尺寸优化阶段,以挤压作为安全性评价指标,同时考虑静力分析和模态分析,对比了2种多目标优化方案,最终确定了电池箱各板件的厚度。优化结果表明,在尺寸优化阶段引入安全性指标,电池模组变形量减少了43.08%,且电池箱质量减少了20.81%。在轻量化的同时保证了强度刚度和安全性能。     

基于Midas NFX的自卸车后门有限元分析及优化

以Midas NFX 2014软件为工具，对通力自卸车后门进行了有限元分析，确定了后门的应力、形变分布情况，同时对后门结构进行拓扑优化，并将优化前后后门的应力、位移和质量做了比较。结果表明，优化后的后门既满足刚度和强度的要求，又有效地减轻了质量，达到了轻量化、降成本的设计目的。     

拖拉机液压机械无级变速器箱体的轻量化设计

以一款拖拉机液压机械无级变速器箱体为研究对象,提出了基于折衷规划多目标拓扑优化方法的箱体轻量化设计方案,同时考虑固有频率和箱体刚度对箱体进行轻量化设计。基于优化结果对变速器箱体进行详细设计,通过在轴承座孔上施加加强筋,降低该区域的最大集中应力值,以达到兼顾箱体轴承座结构刚度强度和减轻箱体质量的目的。研究结果表明:优化后的变速器箱体质量为243. 4kg,较初始箱体质量418. 2kg降低了41%;优化后箱体的最大位移为0. 158 mm,较初始设计箱体的最大位移0. 219 mm降低了23%。     

基于ANSYS的某柴油机连接箱减重优化分析

对某柴油机连接箱的结构减重进行了研究。利用Creo软件建立连接箱模型并导入ANSYS中进行初始强度分析并校核,对模型进行拓扑优化分析,根据优化结果对模型进行合理的修改。对修改后的模型进行强度分析,并对比优化前后模型强度,以验证修改后的模型是否达到设计要求。结果表明,因合理改变连接箱结构,使得连接箱静力学分析结果有了较大的改善,对比分析显示,其应变值降低了44%,应力值下降了18.1%,减重10.9%,达到预期效果。     

铝合金卡车油箱支架轻量化结构设计与CAE分析

【目的】轻量化是汽车发展的主要趋势之一,采用密度小、比强度高及减震性能好的铝合金制造重卡油箱支架,能够起到减轻零件重量、提高整车性能的作用。【方法】课题组根据钢质油箱支架的结构尺寸特征和铝合金压铸件轻量化设计原则设计了铝合金油箱支架,并基于支架的约束条件,利用有限元分析软件对油箱支架结构进行了受力分析,得出了两种油箱支架的应力和位移云图,最后还对比分析了压铸工艺（铝合金支架）和冲压工艺（钢质支架）的经济性。【结果】钢质和铝合金油箱支架的应力分布情况大致相同,均符合零件的服役标准,但铝合金油箱支架所受的应力、等效应变及最大位移量更小;铝合金油箱支架采用两侧有凹槽和内侧有加强筋的结构,可以明显提高支架的承载能力,其最大等效应力比钢质支架减少145.57 MPa,安全可靠性更高,并且具有明显的轻量化效果及较好的经济性,质量减轻42.2%。【结论】本研究结果证明了以铝代钢制造重卡油箱支架的合理性、科学性及可行性,能为汽车轻量化设计和发展提供新思路。     

静音钢板前围板的轻量化应用及噪音性能研究

静音钢板不但可以有效地降低车内噪音,并且可减少吸音/隔音垫等来实现轻量化.以前围板为研究对象,采用静音钢板代替普通钢板来实现系统轻量化设计,并对其噪音性能进行分析研究.结果表明:轻量化后实现减重10.94 kg.而且成本还有所下降:可较大幅度改善发动机结构噪音水平,具有更高的声音传递损失,可达到3dB左右的改善效果.     

基于应力特征的商用车前桥轻量化研究

以某型商用车前桥为研究对象,提出一种基于应力特征的轻量化研究方法。对前桥进行理论受力分析,从而确定有限元加载方式。建立前桥有限元模型,并对前桥典型工况进行静力学分析。结果表明,应力最大值低于材料屈服强度,因此存在轻量化空间;通过对前桥模态分析,证明了前桥动态特性的合理性。以前桥最大应力为约束进行拓扑优化,优化后模型在满足强度、刚度及模态要求下,减质3.4kg,实现轻量化。     

基于有限元对农业污水脱离机机架轻量化设计

以典型的农业污水脱离机——带式压滤机的机架作为研究对象,应用SolidWorks软件对机架进行三维建模,并通过ANSYS Workbench有限元软件对机架进行结构力学分析。通过对比2种工况下（空载和负载）机架结构强度,对机架进行轻量化设计。优化后在负载工况下机架最大形变量由1.29 mm变为1.96 mm,最大应力由118.89 MPa提高到184.67 MPa,小于材料屈服极限,满足安全要求。更重要的是,机架的质量减低了13.05%,节约了制造成本,降低了动力输出,更好地满足节能、低碳、环保要求。通过模态分析法分析了轻量化机架在外部激励源电机作用下不会产生共振现象。     

新能源专用车辆轻量化设计及制造

介绍了新能源专用车辆轻量化的意义和背景，梳理国内外在该领域的研究现状。从材料、结构和工艺等方面，探讨新能源专用车辆轻量化设计原则和技术手段。重点关注新能源专用车辆轻量化的制造技术，分析如何通过工艺优化和质量控制等手段，实现新能源专用车辆轻量化的高效制造。探讨新能源专用车辆轻量化在未来的发展方向和创新思路，以期为新能源专用车辆轻量化研究和实践提供有益的思路和建议。     

新型双足攀爬机器人夹持器模块的改型设计

文章详细设计和分析了一种应用于新型双足攀爬机器人Climbot的夹持器及其改型设计成果。由于原有夹持器存在诸多缺陷,例如结构复杂、可靠性低、加工工序复杂、制造成本高昂等。同时夹持器所属攀爬机器人的远景目标则是大规模推广应用,因此,设计制造一种结构简单、稳定可靠且成本低廉的夹持器成为当下的一个重要任务。针对这个现实需求,我们对原有夹持器进行了多次试验和深入分析,找出其中的不足,并对存在的问题提出多种解决方案。我们设计出一款新式夹持器,该夹持器结构简单,加工方便,而且部分关键零部件实现了标准化,成本得到了进一步降低。同时,在减轻夹持器重量的同时,通过结构的优化和材料选择,保证了夹持器应有的结构强度和刚度,满足设计要求。     

新型双足攀爬机器人夹持器模块的改型设计

文章详细设计和分析了一种应用于新型双足攀爬机器人Climbot的夹持器及其改型设计成果。由于原有夹持器存在诸多缺陷,例如结构复杂、可靠性低、加工工序复杂、制造成本高昂等。同时夹持器所属攀爬机器人的远景目标则是大规模推广应用,因此,设计制造一种结构简单、稳定可靠且成本低廉的夹持器成为当下的一个重要任务。针对这个现实需求,我们对原有夹持器进行了多次试验和深入分析,找出其中的不足,并对存在的问题提出多种解决方案。我们设计出一款新式夹持器,该夹持器结构简单,加工方便,而且部分关键零部件实现了标准化,成本得到了进一步降低。同时,在减轻夹持器重量的同时,通过结构的优化和材料选择,保证了夹持器应有的结构强度和刚度,满足设计要求。