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以某客车车架为研究对象,基于ANSYS软件建立其有限元模型,对该车架进行静力学分析。结合ANSYS提供的优化方法,进行车架结构参数的优化设计,实现车架的轻量化。基于VB和APDL开发相应可视化软件,可方便快捷地对车架进行优化设计。 相似文献
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基于实测载荷的蔬菜田间动力机械车架结构优化 总被引：2，自引：0，他引：2
蔬菜田间动力机械作为一种新型机器,可以实现不同的收获前机械化作业,车架在田间作业时受到各种载荷作用,会伴随有动载荷影响,有必要对车架进行强度研究与优化设计。研究了其车架基于田间实测应变数据的多目标拓扑优化设计方法。利用HyperWorks软件对该车架进行有限元分析,得到了静应力分析条件下的应力分布,并确定车架的疲劳损伤热点;在数据分析基础上,粘贴应变片,组建动态应变测试系统,采集蔬菜田间动力机械典型作业工况下的载荷时间历程;对实测的应变时间历程数据进行预处理,分析车架在相应工况下的受力情况;利用nCode软件编制载荷谱,进行车架的疲劳分析与寿命预测,以此为基础提出了拓扑优化,构建了综合多种工况、以车架应变能和动态低阶固有频率为响应的多目标拓扑优化数学模型,进行轻量化设计。试验结果表明,车架的交叉焊缝处的疲劳寿命为7.5×104h,为15个测点中最短疲劳寿命,满足使用寿命要求,车架整体结构强度设计过剩。优化后的车架质量减小443.55kg,减轻了53.47%。 相似文献
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【目的】汽车轻量化技术是汽车节能减排的重要手段,加快汽车轻量化技术的发展具有重要现实意义。【方法】课题组以减小底板体积、保证疲劳寿命为优化目标,采用计算机辅助集成技术对制动器底板进行轻量化设计。首先,对底板进行有限元分析,确定轻量化设计的目标区域;其次,根据优化目标建立相应的CAD模型,使用局部应力应变法计算底板的疲劳寿命;最后,通过ISIGHT集成CATIA、ABAQUS和MATLAB对制动器底板进行轻量化设计。【结果】该轻量化方法可以同时对制动器底板上的多个目标尺寸进行优化,使其质量减少了9%,轻量化效果明显。【结论】该轻量化方法同样适用于其他机械零件,借助于该方法对汽车零部件进行轻量化设计有着非常重要的工程价值。 相似文献
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为了减少原全铝车身纯电动客车车顶骨架刚强度冗余,以某全铝城市客车车身为研究对象,基于拓扑优化理论对车顶骨架结构进行优化。建立全铝客车骨架有限元模型,选取形变较大的车顶骨架进行2种典型工况下的拓扑优化,依据拓扑结果对车顶骨架再设计,通过尺寸优化降低刚强度冗余,完成车顶骨架轻量化。结果表明,优化后的车顶骨架刚强度性能达标,质量显著降低。 相似文献
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对电动汽车底盘后副车架结构设计做了有限元分析和优化.经对后副车架结构设计的参数化,利用NX10.0软件高级仿真模块进行了有限元分析.使用模型选择、材质指派、网格单元建立、约束施加和载荷添加等一系列操作,使所设计的后副车架在强度足够的情况下把轻量化作为优化目标,获取优化结果.结果表明,此后副车架的设计结构以及后期优化均达... 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2016,(5)
针对某皮卡车特定车速下的异常振动问题进行有限元建模分析,结合相关实车试验分析结果确定异常振动的原因。对比车架模态仿真与试验结果以验证有限元模型的精确度,进而对样车车架进行扭转与弯曲工况下的刚度分析、灵敏度分析。基于有限元分析结果,选取车架部分部件板厚为设计变量,车架低阶模态频率与刚度为约束,车架总质量最小化为目标对样车车架进行结构优化。优化结果表明:车架低阶模态避开了可能发生共振的频段,同时又实现了车架的刚度优化与轻量化设计。 相似文献
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由于全铝车身纯电动客车装载电池包质量大,导致电池架结构笨重,因此需要对其进行轻量化设计。以全铝车身纯电动客车电池架为研究对象,进行有限元分析,得到电池架刚强度性能及模态频率;利用Opti Struct对电池架拓扑优化,依据优化结果重新设计电池架;对优化前后的电池架进行对比分析验证。结果表明,经拓扑优化后的电池架质量明显减小,避免了共振现象的产生,最大位移和最大应力相对优化前有所减少。 相似文献
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基于ANSYS的汽车结构轻量化设计 总被引：25，自引：2，他引：23
建立了基于ANSYS的某型号半挂车车架的有限元模型,并且进行了模拟实际工况的应力计算和试验验证。从有限元分析结果出发,形成了优化设计的数学模型,通过计算提出较为合理的车架轻量化设计方案。 相似文献
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《中国农机化学报》2021,(5)
为优化自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机质量及作业功耗,探究随机振动对整机疲劳寿命的影响,采用基于遗传算法的多目标优化、振动试验和基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳计算等方法对机架进行轻量化设计和疲劳寿命分析。首先通过振动试验获得典型测点的加速度功率谱密度,再将其作为随机振动载荷添加到有限元中进行随机振动响应分析,最后计算出该载荷机架的疲劳寿命。结果表明,优化后使机架的在保证结构强度的基础上质量减轻19.6%,当随机振动频率为47.814 Hz时,机架的功率密度谱最大响应值为6.66e-7 m~2/Hz,随机振动载荷下烟秆拔秆破碎机的振动疲劳寿命约为3.65年。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2021,(6)
以某大棚三轮运输车车架为研究对象,重点论述了对大棚运输车车架的设计方案、强度分析及优化思路。运用Pro/E软件对车架模型进行简化与建立,利用ANSYS软件分析了车架变形与结构应力情况,为三轮运输车安全与节能设计提供了理论验证。同时,对车架进行了模态分析,根据分析结果提出了悬架点的优化方案和加强后轴处部件刚度和纵梁拐角处倒圆角的优化方案,有效提高了车架疲劳寿命。 相似文献
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《拖拉机与农用运输车》2017,(4)
为使我校研制的警务电动汽车、旅游观光车等车型多样化,在微型电动汽车基础上,设计某型号中型电动汽车车架结构。首先在仿真软件ANSYS Workbench中建立中型电动汽车车架有限元模型,其次对电动汽车车架进行预应力模态分析,最后根据分析结果提出改进方案,利用ANSYS Workbench的DOE优化模块确定角钢型号,进行多目标优化。优化后结果不仅改善了车架动态性能,而且将其质量减轻,在保证中型电动汽车结构稳定基础上,实现了车架轻量化设计。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2017,(1)
边梁式车架是大多数重型货车的主要承载结构。以某重型货车车架为研究对象,基于CATIA软件建立了车架的三维模型,运用ANSYS Workbench软件开展了车架在各工况下的结构静力学分析和疲劳分析,得出了车架四种工况下的应力分布图和寿命曲线图,验证了车架的强度、刚度及可靠性,为后续的结构改进提供参考。 相似文献
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为提高小型甘蔗收获机的结构刚度,避免共振的发生,同时满足轻量化的需求,对其车架进行多目标多水平拓扑优化。首先建立小型甘蔗收获机车架的三维模型与有限元模型,通过模态试验验证有限元模态的准确性。其次对车架进行静力学分析,并分别以最小柔度和最大动态刚度为目标进行拓扑优化,对优化的模型进行筛选后,再通过静力学分析校验优化结构的安全性。最后,根据优化后的模型加工出实物并进行动态性能测试。通过传递函数测试与振动试验的结果可得：以静力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.1 Hz、峰值频率得到略微改善,并且质量降低10.6%,各频率段的振幅均大于优化前的车架;以侧向支承梁优化的车架,第一阶频率降低0.3 Hz,质量降低21.77%,峰值频率得到轻微改善,1~3 Hz下的振幅略小于原车架;而以动力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.9 Hz,传递函数各项指标均降低,各频率段的振幅均小于优化前的车架,车架质量减少12%,充分达到预期目标,实现车架板梁结构的轻量化和动态特性提升。由验证模态试验得知：三种方式优化后的车架,各阶频率均避开发动机激励以及其他主要激励的频率范围。 相似文献
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对某18 m低入口后置铰接式城市客车车身进行有限元分析获得车身强度分布情况,在此基础上,采用正交法和交互调整相结合的方法对车身骨架进行轻量化改进设计。对重要构件安排正交计算,进行不同工况水平下的多次计算,以轻量化为目标确定最佳的改进方案,对强度、刚度影响小的构件,则直接进行改进。优化后的轻量化模型满足客车的强度、刚度要求,且轻量化效果显著,为铰接式客车车身骨架的轻量化设计提供了参考依据。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2017,(6)
以某乘用车前副车架为研究对象,在定远试验场用六分力仪提取该乘用车4个轮心的载荷谱,在ADAMS中建立副车架与悬架的刚柔耦合多体动力学模型,将基于六分力仪提取的轮心载荷谱,导入到该多体动力学模型中求取副车架结合部位的载荷谱,在HyperMesh软件中对副车架进行单位载荷下的静力分析,最终在疲劳仿真软件n Code中对其进行疲劳仿真分析。通过台架试验验证上述疲劳仿真分析结果,对副车架进行结构上优化,其疲劳开裂问题得到解决。 相似文献