節(jié)能賽車鋁合金車架結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：車架作為整車的重要受力部件,其結(jié)構(gòu)分析與輕量化設(shè)計對整車節(jié)能具有重要意義。綜合運用有限元分析軟件ANSYS與HyperWorks,分析了某節(jié)能車車架在典型工況下的剛度與強度水平,并在此基礎(chǔ)上依次對車架進行了基于密度法的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化及基于一階優(yōu)化方法的截面尺寸優(yōu)化。通過兩次優(yōu)化設(shè)計,車架的局部變形與應(yīng)力集中得到明顯改善,車架豎向最大變形量從3.21mm優(yōu)化為0.99mm,剛度得到了提高;車架質(zhì)量從5.00 kg優(yōu)化為4.17 kg,減重16.6%,實現(xiàn)了車架輕量化設(shè)計。 【作者單位】： 中山大學工學院現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)中心;
【關(guān)鍵詞】： 車架 輕量化 拓撲優(yōu)化 尺寸優(yōu)化
【基金】：教育部博士點基金(201017120003) 廣州市科技計劃應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目(10C23011699)
【分類號】：U463.32
【正文快照】： 1引言由于能源危機和環(huán)保壓力的增大,對汽車能源利用率提出了更高要求。要提高汽車的能源利用率,其中一個有效途徑是汽車輕量化,而實現(xiàn)輕量化主要包括三個途徑[1]:(1)優(yōu)化結(jié)構(gòu);(2)采用輕質(zhì)材料;(3)采用新工藝。圍繞著這三個方面,許多學者開展了許多輕量化技術(shù)方法的研究[2],

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