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多工况载荷下自卸车车架的拓扑优化设计与有限元分析
| 论文题名： | 多工况载荷下自卸车车架的拓扑优化设计与有限元分析 |
| 关键词： | 汽车企业;自卸车车架;优化设计;拓扑结构 |
| 摘要： | 目前,国外汽车企业已经将优化技术广泛应用于汽车设计制造的每一个环节,使得产品的设计过程更加合理化、高效化,同时也缩减了汽车设计过程的成本及耗时,大大提高了汽车企业在市场中的产品投放速度,为企业带来了巨大的效益。而在我国,这项设计技术在汽车设计过程的参与度远远不够,在整个行业的应用情况还不尽如人意。 因此本文就该技术在自卸车车架结构优化设计领域的应用进行了初步探讨,在深入研究拓扑优化理论及其方法的基础上,利用HyperWorks的优化模块Optistruct,依据设计要求以及某自卸车主车架的实际尺寸、载荷情况以及边界条件建立了拓扑优化的基础模型,以各工况变形能最小为目标函数,体积比为约束函数,通过变密度法,针对同一模型进行了多次拓扑优化计算,得到了一组相似的拓扑结构,为车架的设计提供了方向性的指导意见。 同时根据该车架总体布置以及承载的要求,综合考虑车架的整体拓扑优化结果,参考国内外其它同类车架的设计方法并结合指导老师的实际设计经验,初步完成了车架的总体结构的设计。最后运用Optistruct有限元软件对拓扑优化后的车架进行了强度和刚度校核、模态分析及模态频率响应分析,计算结果显示其弯曲刚度和扭转刚度都有所提高,而且低阶模态频率也有所提高,从理论上验证了该自卸车车架的设计基本合理,其刚度、强度能够满足设计要求,并具有较好的动态特性。 |
| 作者： | 李政 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马骊溟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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