节能赛车铝合金车架结构分析与优化设计

【摘要】：车架作为整车的重要受力部件,其结构分析与轻量化设计对整车节能具有重要意义。综合运用有限元分析软件ANSYS与HyperWorks,分析了某节能车车架在典型工况下的刚度与强度水平,并在此基础上依次对车架进行了基于密度法的结构拓扑优化及基于一阶优化方法的截面尺寸优化。通过两次优化设计,车架的局部变形与应力集中得到明显改善,车架竖向最大变形量从3.21mm优化为0.99mm,刚度得到了提高;车架质量从5.00 kg优化为4.17 kg,减重16.6%,实现了车架轻量化设计。 【作者单位】： 中山大学工学院现代设计技术中心;
【关键词】： 车架 轻量化 拓扑优化 尺寸优化
【基金】：教育部博士点基金(201017120003) 广州市科技计划应用基础研究项目(10C23011699)
【分类号】：U463.32
【正文快照】： 1引言由于能源危机和环保压力的增大,对汽车能源利用率提出了更高要求。要提高汽车的能源利用率,其中一个有效途径是汽车轻量化,而实现轻量化主要包括三个途径[1]:(1)优化结构;(2)采用轻质材料;(3)采用新工艺。围绕着这三个方面,许多学者开展了许多轻量化技术方法的研究[2],

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