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《基于拓?fù)鋬?yōu)化的廂體骨架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造第2期236MachineryDesign＆Manufacture2016年2月基于拓?fù)鋬?yōu)化的廂體骨架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)杜子學(xué)，羅輝(重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車工程學(xué)院，重慶400074)摘要：廂體骨架作為翼開式廂車的重要受力部件，其結(jié)構(gòu)形式的好壞對(duì)整車的安全與節(jié)能有重大影響。因此有必要對(duì)廂體骨架進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與輕量化設(shè)計(jì)。建立廂體骨架的有限元模型，對(duì)其進(jìn)行靜力學(xué)分析。根據(jù)分析結(jié)果采用拓?fù)鋬?yōu)化的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了新廂體骨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。有限元分析結(jié)果表明：優(yōu)化后的廂體骨架模型最大變形和最大應(yīng)力都減小了47．8
2、％，質(zhì)量減輕了18．1％，較好地達(dá)到了優(yōu)化目標(biāo)。該方法為廂體骨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及輕量化設(shè)計(jì)提供了良好的思路和借鑒。關(guān)鍵詞：翼開式廂車；廂體骨架；強(qiáng)度分析；輕量化；拓?fù)鋬?yōu)化中圖分類號(hào)：TH16；U463．8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—3997(2016)02—0236—05TructureOptimizeDesignofVanBodySkeletonBasedonTopologyOptimizationDUZi-xue，LUOHui(SchoolofMechanical—ElectronicandAutomobileEngin
3、eering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract：As帆importantpartofthewing-open帆，thestructurestyleofVanboskeletonisofgreatsignificancetovansafetyandenergyconservation~Thus．itisnecessaryto，eastructurestrengthanalysisandlightweightdesignofVanbodyskelet
4、on~AfiniteelementmodelofVanbodyskeletonWaSbuilt，andthenthestaticanalysisWaSconducted．Accordingtotheanalysisresults，thetopologyoptimizationmethodWaSutilizedtomakeanoptimaldesignofthestructure，andthenthestructuredesignschemeofneWVanbodyskeletonWaSgotten~Thefiniteelemen
5、tanalysisresultsindicatethatthemnnmdeformationandmaximumstressofvanbodyskeletonmodeleroptimizationbothreduceby47．8％andthemossreduceby18．1％．a(chǎn)ndtheoptimizationgoalisreached．ThemethodcouldprovideideasandrefereneesforstructuredesignandlightweightdesignofVanbodyskeleton．K
6、eyWords：Wing-OpenVan；VanBodySkeleton；StrengthAnalysis；Lightweight；TopologyOptimization’1引言翼開式廂車屬于廂式車，與傳統(tǒng)類型的廂式車相比，其結(jié)構(gòu)組合方式靈活、裝卸方式方便，因而更具優(yōu)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年時(shí)隨著交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，翼開式廂車得到了廣泛的應(yīng)日本80％的廂式車都是翼開式的。在歐美等國(guó)家翼開式廂車的運(yùn)用。翼開式廂車顧名思義即貨廂的廂板可以像兩翼一樣開啟，貨用雖不及日本普遍，但其應(yīng)用也相當(dāng)廣泛【】l。物可以從兩側(cè)及后門進(jìn)行全方位的裝
7、卸。典型的翼開式廂車，如目前輕量化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)中必須考慮的因素，翼圖1所示。開式廂車的設(shè)計(jì)也不例外。對(duì)翼開式的廂車進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)可以節(jié)約材料，減少運(yùn)輸過(guò)程中的能源消耗，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。翼開式廂車的主體是廂體，廂體骨架作為廂體的重要受力部件，其結(jié)構(gòu)形式對(duì)車廂強(qiáng)度、剛度以及車廂的質(zhì)量影響很大。好的骨架結(jié)構(gòu)形式應(yīng)既能滿足車廂的強(qiáng)度與剛度要求，又能使車廂質(zhì)量盡可能的輕圈。目前設(shè)計(jì)者主要依靠經(jīng)驗(yàn)對(duì)廂體骨架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方法偏于保守，沒(méi)有充分發(fā)掘材料與結(jié)構(gòu)的潛力，造成整體質(zhì)量偏大。因此有必要探索新的設(shè)計(jì)方法。圖1翼開式廂
8、車Fig．1Wing-OpenVan拓?fù)鋬?yōu)化是一種數(shù)學(xué)方法，能在給定的空間結(jié)構(gòu)中生成優(yōu)來(lái)稿日期：2015—08一Ol基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2007BAGO6B01)作者簡(jiǎn)介：杜子學(xué)，(1962一)，男，河北邯鄲人，博士研究生，教授，主要研究方向：機(jī)電與
