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某大件运输车主梁结构拓扑优化设计
| 论文题名： | 某大件运输车主梁结构拓扑优化设计 |
| 关键词： | 运输车;主梁结构;拓扑优化设计;有限元分析;承载能力 |
| 摘要： | 主梁结构作为大件运输车的主要承载结构，承受着运输车运输货物的全部重量。行驶过程中，主梁结构会受到弯曲、扭转等多种载荷产生的弯矩和剪切力，同时还会受到来自地面和发动机振动产生的影响，因此主梁结构的性能将直接影响大件运输车的承载能力。 本文以某大件运输车主梁结构为研究对象，通过拓扑优化、有限元分析等研究方法的运用，解决了主梁结构刚度不足的问题。首先对原主梁结构模型进行几何清理，网格划分等前处理工作，并施加三种工况下的载荷和约束，对其进行刚度性能的有限元分析计算，验证主梁结构刚度是否满足基本的条件或要求，并总结不足。接着，在利用Hypermesh软件建立拓扑优化基结构模型的基础上，展开了拓扑优化分析，并得到相应的研究结果。最后，通过Optistruct模块对大件运输车主梁结构进行多目标拓扑优化分析，并结合和考虑加工工艺在实际层面的需求，构建最终的结构模型。将拓扑优化设计出的结构在三种典型工况下进行有限元分析，并和原结构在相同加载和约束条件下的应力云图进行对比分析。 研究结果表明，相较于原主梁结构，经过拓扑优化设计后不仅可以在增加整体承载性能的同时，使结构重量有所降低，还能让结构应力分布地更加均匀，这也进一步验证了拓扑优化结果的科学性和可靠性。基于有限元方法的拓扑优化技术在大件运输车主梁结构设计中的成功应用表明了该技术在对结构展开设计和优化过程中具有较好的合理和优越性，这不仅在理论层面对相关文献知识进行了丰富和拓展，而且可以为汽车企业在大件运输车以及其他车型的实际设计和制造过程中提供一定的借鉴、参考价值。 |
| 作者： | 汪洋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 钱立军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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