摘要：以某3T型内燃叉车的标准门架为例,实现了典型工况下门架系统的整体非线性有限元分析;基于工况数据(工作时长、结构应力及形变位移),提出了工况风险评估方法及工况风险指标(RI)的概念;依据工况风险指标,提出了一种分配多工况拓扑优化权重系数的方法;采用折中规划法,以多工况下门架加权柔度最小为目标函数对门架结构进行拓扑优化;根据优化结果对门架结构进行改进设计,并进行了有限元分析。研究结果表明:风险评估法较传统平均分配法能得到更优的目标值;与原门架结构相比,新门架结构在3种典型工况下的最大应力分别减小10.05%、10.25%和1.58%,最大位移分别减小13.17%、12.93%和8.28%,质量减小7 kg。

摘要：通过Simpack动力学仿真软件进行动力学仿真获取某低速永磁悬浮转向架构架各个加载位置的载荷历程,并对这些载荷历程进行处理,挑选出每个工况下每个加载位置时域载荷历程中的最大值,组成极端载荷工况,得到8个工况载荷。随后在ABAQUS有限元分析软件中以这8个工况为加载条件,采用多工况拓扑优化的方法对某低速永磁悬浮转向架的初始构架进行优化,并根据优化结果对该构架进行重构,得到优化后的重构模型,重构模型较初始模型重量下降约12%。最后对优化前后的构架进行静力学分析,分析结果显示,优化后模型的局部优化区域最大应力范围有所降低,多工况拓扑优化能够在实现构架轻量化的同时保证结构的强度。

摘要：以某型纯电动客车电池箱箱体组件为研究对象,利用UG和HyperMesh进行箱体组件有限元模型的建立.基于带权重的折衷规划法,建立多工况拓扑优化数学模型,确定箱体组件优化设计空间,利用OptiStruct完成箱体组件的拓扑优化设计;基于优化设计结果,对箱体组件进行可制造化处理及二次设计,并对其进行随机振动仿真分析.结果显示,优化后的箱体结构满足设计要求.依据GB/T 31467.3-2015国标振动测试方法,对优化后电池箱样箱进行了振动试验,试验结果满足振动测试要求.这种基于折衷规划的结构多工况拓扑优化设计方法,不仅在保证结构性能的基础上减轻了电池箱质量,而且缩短了其研发周期以快速响应市场需求.

摘要：针对重型车底盘车架的设计问题,提出一种基于多工况和二次局部优化的整体拓扑优化方法.根据商用车底盘实际尺寸,建立其结构拓扑优化模型.基于7种典型行驶工况得到初始拓扑结构,再根据不同工况对其局部二次拓扑优化得到最终车架优化结构,最后对其进行有限元仿真对比分析.结果表明:新车架结构质量减轻约30 kg,其刚度、强度及模态性能与原车架相比均有一定程度的改善,验证了所提出的二次拓扑优化方法的有效性.

摘要：建立了履带车辆车架的有限元模型并进行了多工况静力学分析,针对履带车辆车架应力分布不均匀现象,以各工况载荷下对应的柔度最小作为目标函数,体积和应力作为约束条件进行拓扑优化,得到了合理的车架拓扑结构。为进一步优化梁结构截面参数,以质量最小为目标函数,结构应力为约束条件,对车架进行尺寸优化设计,得到了满足强度要求的车架结构,并取得了良好的轻量化效果。该优化方法同样适合其他模型,对车架结构的改进方式具有指导意义。