汽车底盘关键结构件结构优化设计方法
2020-01-06

汽车底盘关键结构件结构优化设计方法

本发明的汽车底盘关键结构件结构优化设计方法,包括:步骤一,确定底盘关键结构件性能指标;步骤二,建立悬架多体模型,计算底盘关键结构件各连接点载荷;步骤三,建立适合于底盘关键结构件拓扑优化设计的有限元初始设计域;步骤四,建立拓扑优化数学模型;步骤五,迭代求解;步骤六,获得底盘关键结构件拓扑优化设计结果。本发明的方法区别于传统设计方法,该方法结合悬架多体模型的连接点载荷分解技术和连续体拓扑优化技术,通过将设计要求反应在优化数学模型中,使设计方案能够更准确、更全面地满足设计要求,适用于刚度、强度和轻量化水平要求高的新型底盘关键结构件,对于轿车底盘的前期概念设计意义重大。

步骤=,建立适合于底盘关键结构件拓扑优化设计的有限元初始设计域;

W确定收敛因子

许用应力是指在特定载荷工况下的结构应力阔值。在底盘关键结构件结构设计中,要求底盘关键结构件在不同的载荷工况下满足不同的许用应力要求,例如在准静态工况(垂向、纵向、侧向bump工况;转向、制动、加速;对角扭转工况;及制动与转向组合工况等)下,要求结构计算应力低于材料屈服应力,即准静态工况下,底盘关键结构件的许用应力就是材料的屈服应力。

附图说明

附图说明

步骤六,获得底盘关键结构件拓扑优化设计结果。

将本发明所保护的准静态载荷工况或实际路面载荷作为输入条件,根据车辆的设计轴荷、发动机特性、悬架硬点、悬架特性等输入条件,通过ADAMS软件建立多体悬架模型,按照步骤一所列出的载荷工况进行多工况模拟分析,得到底盘关键结构件与车身结构的连接点载荷,每个连接点载荷包括3向力和3向力矩。

确定许用应力。

表1准静态载荷工况表