汽车后副车架轻量化概念设计方法研究
马芳武1，王卓君1，杨猛1，梁鸿宇1，武振江2，蒲永锋1 （1. 吉林大学，汽车仿真与控制国家重点实验室； 2. 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司第三开发本部）
摘要：在汽车结构概念设计阶段，将拓扑优化技术与隐式参数化建模相结合，并引入截面形状控制方法，用以实现产品结构-材料-性能一体化优化设计。第1步，对后副车架进行综合目标拓扑优化。第2步，建立隐式参数化模型，采用截面形状控制方法选择零件形状、位置、厚度和材料等36个参数为设计变量，以质量最小、第1阶模态频率最高为目标，硬点刚度和前3阶模态频率为约束，进行多目标优化。结果表明，在满足后副车架性能目标的条件下，质量减轻2.41 kg，其轻量化率达14.5%。
关键词：概念设计；参数化建模；后副车架；轻量化设计
目录介绍
0 前言
1 后副车架综合目标拓扑优化
1. 1 拓扑优化模型的建立
1. 2 基于折衷规划法的多目标优化模型
1. 3 拓扑优化结果与分析
2 后副车架隐式参数化建模
2. 1 后副车架隐式参数化模型的建立
2. 2 后副车架隐式参数化模型的性能分析
2. 2. 1 强度分析
2. 2. 2 硬点静态刚度分析
2. 2. 3 自由模态分析
3 后副车架结构优化设计
3. 1 确定结构设计变量
3. 1. 1 零件形状设计变量
3. 1. 2 零件位置设计变量
3. 1. 3 零件尺寸及材料设计变量
3. 2 结构优化设计
3. 3 后副车架结构优化性能对比
3. 3. 1 强度分析
3. 3. 2 硬点静态刚度分析
3. 3. 3 自由模态分析
4 结论
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