基于拓?fù)鋬?yōu)化方法的商用車車架設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、商用車車架是非承載式汽車（重型商用車）車身的重要部件之一，承受車輛的大部分載荷。車輛在行駛過(guò)程中，車架勢(shì)必要承擔(dān)由彎曲、扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜多變載荷所引起的彎矩和剪切力，而且還會(huì)承受路面和動(dòng)力總成（發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)橋等）的激勵(lì)而產(chǎn)生振動(dòng)。其性能會(huì)直接影響到車輛整體的質(zhì)量，因此車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就顯得非常重要。在很多情況下，設(shè)計(jì)人員僅靠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)車架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，缺乏一種有效的設(shè)計(jì)方法作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)供設(shè)計(jì)人員參考。
　　本文采用拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)商用車

2、車架進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，首先查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法的發(fā)展歷程、基本概念以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況;然后以國(guó)內(nèi)某款商用車車架為優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)象，利用Catia建立車架的三維幾何模型，在Hypermesh劃分網(wǎng)格，定義材料屬性，施加載荷和約束條件，建立車架有限元模型;根據(jù)車輛行駛中常見(jiàn)的七種典型工況，對(duì)車架添加應(yīng)力約束和體積比約束，對(duì)車架進(jìn)行靜態(tài)單工況及組合工況拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，得到車架靜態(tài)組合工況下的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu);然后考慮動(dòng)態(tài)因素對(duì)車架性能的影響，

3、將固有頻率約束引入到優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，依照靜態(tài)工況的設(shè)計(jì)思路，對(duì)車架進(jìn)行動(dòng)態(tài)工況下的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，得到動(dòng)態(tài)組合工況下的車架優(yōu)化結(jié)構(gòu)，并以此為模板，將其整體結(jié)構(gòu)分為四個(gè)局部?jī)?yōu)化區(qū)域，根據(jù)不同區(qū)域的具體敏感工況，對(duì)車架進(jìn)行局部二次拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，最終得到了與實(shí)際情況相符合的車架新結(jié)構(gòu);為了驗(yàn)證車架新結(jié)構(gòu)的性能，在文章的最后利用有限元方法對(duì)車架進(jìn)行驗(yàn)證，利用Hypermesh對(duì)車架進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，剛度分析以及模態(tài)分析，并將分析數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作對(duì)比，