基于有限元法的山地自行車車架強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、本文以山地自行車車架為研究對象，以出現(xiàn)車架斷裂問題的某一具體車型為例，應(yīng)用ANSYS軟件對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析，并以減小最大應(yīng)力為目標(biāo)，對該山地車車架進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。全文工作及結(jié)論如下：□針對山地車結(jié)構(gòu)復(fù)雜及多采用橢圓變截面彎管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文提出采用“整體線框+部分實(shí)體”方法對其進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明，該車架最大應(yīng)力發(fā)生在后懸架部位，且其位置與實(shí)際發(fā)生破壞的部位相符，從而驗(yàn)證了分析模型的可靠性。 □應(yīng)用上述模型，本文對山地車后懸架

2、進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。首先確定了優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)變量及其取值范圍，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇回歸分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種方法建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化。在數(shù)學(xué)建模中，采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)法獲得所需統(tǒng)計(jì)樣本。 □在基于回歸分析法的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，本文選擇二次多項(xiàng)式作為回歸方程的具體形式，根據(jù)結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力分布特點(diǎn)，采用不同試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行非線性回歸，得到相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并通過遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果之間存在較大的偏差，這表明應(yīng)