應(yīng)力約束下半掛車車架的拓撲優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、半掛車是公路貨物運輸?shù)闹饕ぞ咧?，承載量大、車架強度要求高、結(jié)構(gòu)笨重是其主要特點，其后果是制造成本高，牽引車燃油經(jīng)濟性差。所以，對其進行輕量化設(shè)計非常重要。輕量化設(shè)計的主要途徑之一是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，而結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計可以在設(shè)計初期為設(shè)計者提供合理的概念設(shè)計，對減輕結(jié)構(gòu)重量效益更大，因此，本文采用結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化的方法對半掛車車架進行優(yōu)化設(shè)計。 本文的創(chuàng)新點有兩個：一是考慮了車廂底板對車架結(jié)構(gòu)布局的影響；二是考慮到車架縱梁受輪距的限制

2、，其位置基本固定，不能隨意布置。建立的基結(jié)構(gòu)既有需要優(yōu)化出橫梁、側(cè)懸梁布局的拓撲優(yōu)化薄板，又有不參與結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化的車廂底板、車架縱梁，而這兩部分相互耦合，使模型更加復(fù)雜，增加了求解難度。針對上述問題，本文建立了應(yīng)力約束下半掛車車架的拓撲優(yōu)化模型，提出了簡化策略和求解策略，優(yōu)化過程中以拓撲優(yōu)化薄板的厚度為設(shè)計變量，以該板的體積最小為優(yōu)化目標，確定車架橫梁和側(cè)懸梁的最優(yōu)布局。 本文根據(jù)優(yōu)化方法和求解策略，使用ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言