检索结果-南通市图书馆

塑料 2025年第1期54卷 95-99,107页

作者：胡桐铜蔡恒何景林唐海王超孙铁成重庆长安汽车股份有限公司重庆400020 湖北华中马瑞利汽车照明有限公司湖北孝感432100

基于常规受力工况建立汽车灯具有限元模型。为改善灯具壳体刚度性能并实现轻量化,从概念设计阶段到详细设计阶段,通过拓扑优化和尺寸优化对灯具壳体加强筋进行优化设计。在概念设计阶段,通过多个静态载荷模拟灯具在动态载荷下的变形趋势... 详细信息

基于常规受力工况建立汽车灯具有限元模型。为改善灯具壳体刚度性能并实现轻量化,从概念设计阶段到详细设计阶段,通过拓扑优化和尺寸优化对灯具壳体加强筋进行优化设计。在概念设计阶段,通过多个静态载荷模拟灯具在动态载荷下的变形趋势,以静态载荷下的灯具系统总柔度最小为目标,设计区域体积为约束,对灯具壳体加强筋进行拓扑优化设计。在拓扑优化的基础上,选取4个加强筋截面参数作为设计变量,结合修正的可扩展晶格序列法进行试验设计,构建了径向基函数(RBF)、最小二乘法模型的近似模型(LSR)。各参数在工程可行的约束下,以质量和灯具系统柔度最小为目标,采用全局优化算法(GRSM)进行求解,得到Pareto最优解。结果表明,在工程可行的前提下,优化后的灯具壳体加强筋质量下降了43.6%,危险点范式应力降低了8.6%,灯具壳体刚度性能在得到改善的同时,实现了材料轻量化。

关键词：灯具加强筋拓扑优化轻量化多目标优化

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某微卡驱动桥结构特性分析与优化

某微卡驱动桥结构特性分析与优化

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作者：胡桐铜重庆大学

学位级别：硕士

驱动桥作为卡车底盘的关键总成,不仅承受车身以及路面施加的载荷,还需要为传动系统提供良好的工作环境。通常期望驱动桥壳在多个极限工况下的变形量不宜过大,保证工作中具有足够的刚度、强度。本文以某微卡驱动桥为研究对象,分析驱动桥... 详细信息

驱动桥作为卡车底盘的关键总成,不仅承受车身以及路面施加的载荷,还需要为传动系统提供良好的工作环境。通常期望驱动桥壳在多个极限工况下的变形量不宜过大,保证工作中具有足够的刚度、强度。本文以某微卡驱动桥为研究对象,分析驱动桥在极限工况下的力学特性,分别采用拓扑优化、构建近似模型的方法对主减速器壳体、驱动桥壳进行多目标优化设计。建立了驱动桥壳与主减速器壳体的有限元模型,并在最大垂向力、最大驱动力、紧急制动、最大侧向力四个极限工况以及传动工况下分析了其力学特性。对比分析仿真结果发现,在极限工况下传动系统产生的内部载荷对驱动桥壳的变形量和应力等力学性能指标具有较大影响,最高达到51%,不应忽略。此外,主减速器壳体所受应力远小于材料的屈服强度,具有一定的轻量化潜力。而在最大垂向力工况下的驱动桥壳变形量有待减小,需要对结构进行改进,以提升结构刚度性能。考虑主减速器壳体为铸造件,且具有轻量化设计的空间,在保证不影响主、从动齿轮啮合的前提下,利用拓扑优化方案对主减速器壳体进行了轻量化设计。首先通过评价函数法得到关于静态刚度和动态低阶频率的综合评价函数,约束轴承座B-CD相对变形量及主减速器壳体体积分数,利用拓扑优化结果对原始主减速器壳体进行了结构改进,在刚度和模态性能不变的同时实现11.7%的减重。随后,将轻量化设计结果作为基结构,在不发生运动干涉的前提下,铺设材料作为拓扑优化的设计空间,以降低轴承座B-CD相对变形量为目标函数,约束体积分数,对铺设材料进行拓扑优化设计,使得轴承座相对变形量减少了5.6%,利于主、从动齿轮的正确啮合。考虑到桥壳的加工方式为冲压焊接,无法随意修改表面形状。选取驱动桥壳内径、关键截面的垂向高度为设计变量,以驱动桥壳轻量化及降低轴承座B-CD相对变形量为目标函数,约束桥壳刚度,通过试验设计、构建移动最小二乘法近似模型和全局响应面法对驱动桥壳进行多目标参数优化设计并对最终优化方案进行工程修正。对比优化前后的结果可知,在驱动桥壳质量仅增加2.3%的情况下,B-CD相对位移量下降9.5%,桥壳刚度最大提升10.5%,优化效果良好。

关键词：驱动桥壳主减速器壳力学特性拓扑优化多目标优化

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基于拉拽安全性能的汽车座椅优化设计

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汽车工程 2021年第2期43卷 218-225页

作者：张志飞胡桐铜范维春王长金黄瑞文重庆大学汽车工程学院重庆400030 重庆宏立至信科技发展集团股份有限公司重庆401133

首先,基于国家标准GB14167—2013《汽车安全带固定点》中的座椅拉拽安全性能试验规程对汽车座椅单体进行建模仿真,并经试验验证模型的可靠性。然后,为改善座椅拉拽安全性能并实现轻量化,同时考虑NVH性能对座椅结构模态频率的要求,从概... 详细信息

首先,基于国家标准GB14167—2013《汽车安全带固定点》中的座椅拉拽安全性能试验规程对汽车座椅单体进行建模仿真,并经试验验证模型的可靠性。然后,为改善座椅拉拽安全性能并实现轻量化,同时考虑NVH性能对座椅结构模态频率的要求,从概念设计阶段到详细设计阶段,对座椅骨架进行拓扑优化和尺寸优化。在概念设计阶段,通过多个静态载荷模拟座椅在动态载荷下的变形趋势,以静态载荷下的座椅骨架总柔度最小为目标,设计区域体积和1阶模态频率为约束,对座椅结构进行拓扑优化。在此基础上,通过相对灵敏度分析从19个部件中选出10个部件的板厚度作为设计变量,通过哈默斯雷和拉丁超立方采样的试验设计,构建了移动最小二乘法(MLSM)近似模型。以质量和滑轨最大变形量最小为目标,采用多目标遗传算法(MOGA)进行优化求解,获取Pareto最优解。结果表明:在座椅第1阶模态频率不低于19 Hz的前提下,优化后的座椅质量下降了5.7%,滑轨最大变形量减小了16.2%,在改善座椅拉拽安全性能的同时实现了轻量化。

关键词：座椅拓扑优化相对灵敏度分析多目标优化

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