某牽引車車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、隨著高速公路網(wǎng)的發(fā)展，半掛車因安全性好、運(yùn)輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，成為目前物流市場中的重要車型之一。作為半掛車的動(dòng)力來源，牽引車的研發(fā)受到商用車企業(yè)的高度重視。車架作為牽引車的主要承載部件，其性能的好壞直接影響牽引車的整車性能。因此，能否設(shè)計(jì)出力學(xué)性能好、質(zhì)量輕便、制造成本低的車架顯得尤為重要。為避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的盲目性，本文將拓?fù)鋬?yōu)化方法引入到牽引車車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅為設(shè)計(jì)人員提供了一種科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，而且能夠找到最合理的設(shè)計(jì)方案。

2、　　以往對車架的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)只是考慮以柔度最小為目標(biāo)函數(shù)的單目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化，然而車架實(shí)際中工況復(fù)雜，單目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)不能得到最理想的車架結(jié)構(gòu)。為了得到同時(shí)滿足靜態(tài)多工況剛度和動(dòng)態(tài)振動(dòng)固有頻率要求的牽引車車架結(jié)構(gòu)，本文對牽引車車架進(jìn)行多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。采用折衷規(guī)劃法定義多剛度拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，而振動(dòng)固有頻率拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型則采用平均頻率法定義，綜合剛度與振動(dòng)固有頻率多目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型也采用折衷規(guī)劃法定義。通過優(yōu)化得

3、到同時(shí)滿足剛度和振動(dòng)頻率要求的車架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，在Pro/E中對拓?fù)鋬?yōu)化車架進(jìn)行三維建模，然后將模型導(dǎo)入到Hypermesh中進(jìn)行有限元靜態(tài)和模態(tài)分析，結(jié)果分析表明拓?fù)鋬?yōu)化車架滿足使用要求，并且總體靜態(tài)模態(tài)性能均優(yōu)于原車架，總體質(zhì)量減重5.01％。仿真結(jié)果同時(shí)驗(yàn)證了將多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)引入到車架設(shè)計(jì)中的可行性。
　　在追求安全環(huán)保、減重降耗的目標(biāo)的市場環(huán)境下，對牽引車車架進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)很有必要性。在滿足對