中型客车车架结构拓扑优化设计
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汽车 车架结 构 的有 限元 分析 多是在 结构设 计基 本成 型之后 ．仅被 用作 在产 品设计 后期 对设计 方案 进 行 校核 。缺点 一是结 构无 法创新 ：二 是若发 现 问 题 ．设 计者 已没 有足够 的 自由度对 结构 做 出全 面 改
材 料 属 性 参 数 如 表 １ 列 。为 方 便 后 续 的结 构 优 所 化 ． 车 架 结构 进 行 了简 化 ． 静力 分 析 中省 略 了 将 在 吊耳 和钢 板 弹簧 。该 中型客 车 整 车质 量 （ 载 且 含 满 超 载 指标 ） １ ５ ｇ 车架 净 质量 为 ５４２ｋ 。 为 ００ ９ｋ ， ２ ． ｇ 动 力 总 成质 量 为 ６ ０ｋ ． 集 中质 量 形 式施 加 在 动力 ｉ ｇ 按 总成 质 心 位 置 ． 李 舱 质 量 为 ７ ０ｋ 。 匀 分 布 在 行 ５ ｇ 均 行 李 舱纵 梁 上 ． 其他 载 荷直 接 以分 布 压 力形 式 施 加 在 纵 梁前 段 和副 梁 上 。计算 了车 架分 别 在 弯 曲 、 左 前 轮上 跳 、 左后 轮上 跳 ３种 工 况 下 的强 度 ， 结果 如
・
设计 ． 计算 ． 研究 ．
中型 客车车架结构拓扑优化 设计 ★
张胜 兰 康 元春 王 卫
（ 湖北 汽车 工业学 院 ）
【 摘要】 分析了 某中型客车车架静态性能， 建立了３ 种车架拓扑优化概念模型。以质量最小为目的． 讨论了车架
概念 模 型 在 纯 弯 曲 、 转 和 弯扭 组 合 工 况 下 的 拓扑 优 化 结 果 。根据 拓 扑 优 化 材料 分布 图对 该 中型 客 车 车架 进 行 二 次 扭 设计 ， 出 副 梁支 撑 采 用 矩 形截 面型 材 的 方 案 。分 析 结 果 表 明 ， 车 架 横梁 及 副 梁 支 撑 分 布方 案 合 理 ． 满 足 结 构 强 提 新 在
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前 言
度 和模 态 性 能 的 前 提下 ， 量减 轻 了 ２ ％。 质 ２
主 题词 ： 中型 客车
车架
轻量 化
拓扑优 化
二次设 计
中图分 类号 ：４ ３３ 文献标 识码 ： 文章编号 ：００ ３０ （０ ２０ — ０６ ０ Ｕ ６．２ Ａ １０ — ７３２ １ ）６０ ３ —４
Ｔｏ ｏ ｏ ｙ Ｏｐ ｉ ｚ ｔｏ ｓｇ ｆＭ ｉ － ｉｅ ｓＦｒ ｍ ｅ Ｓ ｒ ｃｕ ｅ ｐ ｌ ｇ ｔｍｉａ ｉ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｄ ｓｚ ｄ Ｂｕ ａ ｔ ｕ ｔ ｒ
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中型 客车车架结构拓扑优化 设计 ★
张胜 兰 康 元春 王 卫
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前 言
度 和模 态 性 能 的 前 提下 ， 量减 轻 了 ２ ％。 质 ２
主 题词 ： 中型 客车
车架
轻量 化
拓扑优 化
二次设 计
中图分 类号 ：４ ３３ 文献标 识码 ： 文章编号 ：００ ３０ （０ ２０ — ０６ ０ Ｕ ６．２ Ａ １０ — ７３２ １ ）６０ ３ —４
Ｔｏ ｏ ｏ ｙ Ｏｐ ｉ ｚ ｔｏ ｓｇ ｆＭ ｉ － ｉｅ ｓＦｒ ｍ ｅ Ｓ ｒ ｃｕ ｅ ｐ ｌ ｇ ｔｍｉａ ｉ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｄ ｓｚ ｄ Ｂｕ ａ ｔ ｕ ｔ ｒ