微客车架性能分析与轻量化优化

发布时间：2025-05-15 03:05

　　目前,汽车轻量化技术已成为汽车领域的研究热点。车架作为汽车核心承载部件,其结构性能将影响整车承载能力、操纵性以及安全性,因此在对车架结构进行设计时,需要确保车架在满足各性能要求的基础上进行轻量化设计。针对某企业的微客车架,本文基于拓扑优化方法完成车架结构的初步设计,在保证车架满足设计要求的前提下,对车架结构进行多目标轻量化优化。主要工作内容与结论如下:(1)首先建立车架拓扑优化模型,以车架实际受载状况添加约束;然后分别对三种工况的车架结构柔度最小、车架结构前三阶频率最大的拓扑优化模型进行求解,得到相应的柔度值和频率值;最后利用折衷规划法和平均频率法将多工况柔度值最小和前三阶频率值最大定义为多目标优化函数,并以体积分数为约束进行多目标优化求解,获得优化后的车架拓扑云图,完成车架结构的初步设计。(2)结合同类型车架具体结构和拓扑优化结果,构建车架详细结构以及几何模型。在实际工况下,建立车架模态、弯曲工况、扭转工况、紧急制动工况以及紧急转弯工况有限元模型,获得了车架各性能模拟数值,且满足设计要求,结果表明该车架结构是安全可靠的,并存在一定优化空间。(3)利用模态综合法求得车架的MNF模态中性文...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1本文技术路线

江苏大学专业硕士学位论文（1）结合参数试验与灵敏度分析方法，筛选出对车架各性能存在较大影响的横纵梁料厚作为设计变量。运用最优拉丁超立方设计采集试验样本点，并通过有限元软件仿真得到各性能的响应值，通过响应面法建立车架质量、模态频率、四种工况的刚度以及疲劳里程的....

图2.1拓扑优化初始结构模型

图2.1拓扑优化初始结构模型Fig.2.1Initialstructuremodeloftopologyoptimization优化初始模型的网格划分初始模型按照设计区域、非设计区域划分来设计较为合理的微客保证后期拓扑优化结果的准确性。对该微客而言，整车载荷主要梁....

图2.2车架初始结构模型的设计区域划分Fig.2.2Designareadivisionofframeinitialstructuremodel

图2.1拓扑优化初始结构模型Fig.2.1Initialstructuremodeloftopologyoptimization拓扑优化初始模型的网格划分体初始模型按照设计区域、非设计区域划分来设计较为合理的微客车以保证后期拓扑优化结果的准确性。对该微客而言，整车....

图2.3车架负载模型

图2.3车架负载模型Fig.2.3Modelofframeload车架进行仿真分析前，需要对其边界条件进行设置，而分析结果条件的影响。本文分析的车架与悬架是直接相连的，所以在车架置添加约束来模拟实际情况。在该车架中存在四个悬架，分别为左右非独立后悬架；因此该车架与悬架....

本文编号：4046147