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《重型特種車底盤擺臂支架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、2016-03-2517:57:10汽車工程學(xué)報(bào)2016年1期楊獻(xiàn)學(xué)++張慶++夏閩++鄧克軍++李陸浩圖I重型特種車底盤車橋裝配圖表1擺臂支架在不同工況下的」工況餃點(diǎn)Fv/NF./No*上-626-43748-2944滿載下前84527428-57848下后4842437215170上29456-44756-2325制動(dòng)下前-3487298352-53107下后-29324-5908222080上-796-110000-71942.5倍超載下前385668139一146000下后14516242638726注：汽車向詢方向?yàn)?/p>
2、Z方向，從右向左方向?yàn)?V方向，從下往上方向?yàn)椋?.1拓?fù)鋬?yōu)化方法結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的基本思想是將F求結(jié)構(gòu)的最優(yōu)拓?fù)?■］題轉(zhuǎn)化為在給定的設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)尋求最優(yōu)材料分布的問題結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)在機(jī)械行業(yè)尤其是汽車工業(yè)中得到了應(yīng)用，使式中:設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不再局限于被動(dòng)地對給定結(jié)構(gòu)q為］方案進(jìn)行分析校核，而是主動(dòng)地在結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)度FI上尋找最優(yōu)結(jié)構(gòu)。目前比較成熟的方法有：均勻法、數(shù)的變密度法以及漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法等?1HyperWorks軟件的OptiStruct拓?fù)鋬?yōu)化的材料的材模式采用密度法（SIMP方法），即將有限元
3、模型第/的設(shè)計(jì)空間每個(gè)單元的“單元密度”作為設(shè)計(jì)變量，Pa；<該單元密度同結(jié)構(gòu)的材料參數(shù)有關(guān)，0?1之間連量M續(xù)取值，優(yōu)化求解后單元密度為1表示該單元處的圖3擺臂支架拓?fù)鋬?yōu)化有限元模型(a)(b)圖6擺臂支架拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果摘要：針對重型特種乍擺臂支架，通過建立整乍多體動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算得到了擺臂支架在車輛滿載、緊急制動(dòng)和超載工況下的受力。采用變密度法對擺臂支架展開了以結(jié)構(gòu)加權(quán)應(yīng)變能(weightedcompliance)最小為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)構(gòu)位移、體積分?jǐn)?shù)、應(yīng)力和拔模方向?yàn)榧s束條件的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，并對優(yōu)化后的擺臂支架進(jìn)行多工況條
4、件下的強(qiáng)度計(jì)算。結(jié)果表明，在結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)耍求的同時(shí)，優(yōu)化后擺臂支架的質(zhì)量降低了20.6%,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了擺臂支架結(jié)構(gòu)一體化鑄造加工的□標(biāo)。關(guān)鍵詞：特種車：擺臂支架；拓?fù)鋬?yōu)化；有限元分析屮圖分類號(hào)：［TJ812+.6］文獻(xiàn)標(biāo)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文獻(xiàn)標(biāo)DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2016.01.05Abstract：Basedontheestablishedmultibodydynamicsmodelofaheavyvehicle,theloadsappliedontheswingingarmbracke
5、twerecalculatedunderfull-load,brakingandoverloadconditions.Then,researchontopologyoptimizationdesignofswingingarmbracketwasconducted,regardingtheminimumweightedcomplianeeasoptimizationobjectiveandthestructuraldisplacement,volumefraction,stressandmachiningtechnologya
6、sconstraints?Furthermore,thestressesofthebracketunderdifferentloadingconditionswerealsocalculatedinordertoverifythestructuralstrength.Theanalysisresultsshowthattheoptimizedswingingbracketnotonlysatisfiesthestructuralstrengthrequirement,butalsorealizesthegoalofmolten
7、manufactureoftheswingingarmbracket,withthebenefitof20.6%weightloss?Keywords：heavylaunchvehicle；swingingarmbracket；topologyoptimization；finiteelementanalysis擺骨支架是重型特種車底盤的重要結(jié)構(gòu)件，起到連接車輪總成與車架縱梁的作用。一方面，車輛的所有負(fù)載都將克接通過擺臂支架傳遞給車輪，實(shí)現(xiàn)車輪對整個(gè)車輛的承載。同時(shí)，車輪在不平路面激勵(lì)和制動(dòng)工況下所承受的載荷也將通過擺臂支架傳遞
8、給車架縱梁。因此，擺臂支架是重熨特種車底盤重要的承力結(jié)構(gòu)件，載荷環(huán)境十分惡劣，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將影響底盤結(jié)構(gòu)整體的可靠性和安全性。本文研究的底盤擺臂支架原結(jié)構(gòu)采用多片鋼板焊接工藝，焊接完成的擺臂支架結(jié)構(gòu)安裝到車架后往往還需要對擺臂銷孔等進(jìn)行二次機(jī)加工，既降低了底盤裝配效率，也
