【摘 要】
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白车身刚度是整车性能重要的指标之一,与可靠性、耐久性、振动及噪音等性能密切相关.利用OptiStruct软件计算白车身刚度和模态性能,并利用HyperStudy进行多学科优化分析.首先,根据灵敏结果及经验判断,共筛选出33个设计变量;然后,针对33个设计变量,对弯曲刚度、扭转刚度和模态性能进行DOE分析,产生200个DOE样本矩阵,并构建高精度的近似模型,基于近似模型进行优化分析;最后,筛选优化方
【机 构】
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东南(福建)汽车工业有限公司、福州、350119
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白车身刚度是整车性能重要的指标之一,与可靠性、耐久性、振动及噪音等性能密切相关.利用OptiStruct软件计算白车身刚度和模态性能,并利用HyperStudy进行多学科优化分析.首先,根据灵敏结果及经验判断,共筛选出33个设计变量;然后,针对33个设计变量,对弯曲刚度、扭转刚度和模态性能进行DOE分析,产生200个DOE样本矩阵,并构建高精度的近似模型,基于近似模型进行优化分析;最后,筛选优化方案,利用RADIOSS验证碰撞性能,选择最合适优化方案,共减重5.4Kg,并满足性能目标.
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在某款悬臂架的轻量化开发设计过程中,利用OptiStruct优化技术,在完成拓扑优化分析的基础上,进行结构的尺寸优化分析与设计.最终优化后悬臂架重量由73.5Kg降到66Kg,减重约10％,实现了悬臂架的轻量化设计.
本文借助Altair HyperWorks软件,对某型卡车前端大铸件进行强度分析,并运用OptiStruct软件开展拓扑优化设计,结合拓扑优化结果及对标件设计手法,设计了一种轻量化结构,最后通过强度分析验证了轻量化结构的可行性,结果表明:在满足性能要求的前提下,实现减重28％,本文的设计思路及手法为其他结构的轻量化设计提供参考.
本文基于有限元理论和Altair HyperWorks软件平台,对某型号5-7t湿式驱动桥在垂直压弯工况下进行静力分析,并以静力分析结果为依据进行方案设计.同时对该湿式驱动桥进行疲劳分析,以试验结果验证CAE分析的有效性.
本文基于HyperMesh进行建模,通过OptiStruct对汽车排气系统进行模态分析,并与实验结果进行对标,通过调整有限元建模的各种参数,仿真结果与实验相似.结果表明合理的建模,能够大幅提高排气系统模态的计算精度.
电池箱是动力电池系统的核心部件,是保证动力电池及其内部器件安全的屏障.本文对铝合金箱体的型材截面进行仿真优化,在型材重量基本不变的情况下,提高了电池包的抗挤压能力,可为电池包的安全设计提供重要参考.
为解决非承载式白车身刚度计算时的过刚度约束问题,以及对多个响应的灵敏度的设计变量由于重量差异引起的轻量化部件筛选问题,运用HyperMesh前处理软件及OptiStruc软件,本文提供了一种基于相对灵敏度的非承载式白车身轻量化方法.
强度分析有限元技术在汽车研发过程中应用已非常广泛,而对于整车级别的强度分析,存在单元数量多,计算量大的问题.本文以油箱托架为例,基于HyperMesh/OptiStruct平台,首先对某型商用车油箱系统(包含车架及底盘附件等)进行整体强度分析;然后利用子模型技术分析油箱系统;最后基于子模型技术对油箱托架进行优化分析.结果表明应用子模型分析方法,不但提高了结构局部的计算精度,而且显著缩短了计算时间,
本文运用HyperMesh和HyperStudy对静工况下的平衡悬架支撑座进行了静力分析,尺寸优化和DOE分析,优化的结果使设计变量的尺寸减小,实现了轻量化.而DOE分析的结果表明了支撑座上的各个设计变量的改变对质量和位移的影响的大小,对平衡悬架支撑座的优化设计具有一定的参考价值.
本文基于油缸托架原始设计方案在静强度分析中满足强度性能要求的情况下,利用Altair Inspire的拓扑优化方法对支架进行优化设计.在实现新结构静强度性能满足要求的基础上,油缸托架较原始方案减重25.3％,达到了轻量化设计的目的.本文阐述的优化设计方法对类似产品的设计具有重要的参考意义.
某汽车电动真空泵隔热罩在整车耐久试验过程中出现开裂现象,通过分析此隔热罩的应用环境和共振特性,发现隔热罩开裂并不是由高温引起的热应力所致,而是共振原因.OptiStruct随机振动仿真结果最大应力值出现的位置与试验开裂位置一致,且最大应力值超过了其材料的屈服极限.通过模态分析法和形貌优化,分别对原设计方案进行优化,找到了最佳的更改方案,且更改方案也通过了整车耐久试验.