摘要：通过UG NX软件对拖车车架结构进行建模,使用HyperMesh进行仿真前处理,并运用HyperWorks中的OptiStruct求解器对原始车架结构进行拓扑、形貌和尺寸优化及可伸缩结构设计,将最终设计的车架结构在不同工况下进行计算和结果分析,并与原始结构进行对比和校核,从而设计出满足要求的机场可伸缩拖车轻量化车架结构。

摘要：以某电动车电池包壳体辐射噪声控制为研究对象。首先,构建电池包壳体辐射噪声仿真模型,并采用有限元法和边界元法进行分析计算。然后,通过传递路径分析,研究电池包辐射噪声产生机理,获知增加上盖加强筋高度对改善辐射噪声效果不佳,提升支耳动刚度、合理设计上盖加强筋分别有利于改善中高频和低频辐射噪声。最后提出一种上盖加强筋多目标形貌优化方法,有针对性地衰减低频段内关注频率下的辐射噪声。基于上述研究,构建一套电池包壳体低噪声优化设计流程,可在产品开发初期为结构设计提供直接指导,具有良好的工程实用价值。

摘要：为实现某轨道车辆车载箱体结构轻量化设计,选定箱体设备承载梁和上盖板为优化对象。针对设备承载梁结构,以质量最小化为目标,以保证其一阶垂弯和一阶横弯频率不低于原结构为约束条件,采用拓扑优化方法找到其材料分布概念模型,再采用形状尺寸优化方法确定其具体结构;针对上盖板结构,在降低板厚实现减重情况下,采用形貌优化方法提高其一阶模态频率。最后根据优化结果并结合工艺及安装要求对承载梁和上盖板进行详细设计,并对优化设计后的箱体结构进行强度及模态验证。结果表明:优化后的箱体结构,在保证其强度和刚度的前提下,实现了结构轻量化;在箱体结构设计中,合理运用不同优化方法有利于快速实现结构轻量化。

摘要：应用拓扑和形貌联合优化,以及基于DOE灵敏度分析的尺寸优化对发动机罩进行轻量化设计。分析了原发动机罩主要承载状态的刚度和一阶约束模态。两种优化设计方法均以体积最小为目标,弯曲刚度、扭转刚度、侧向刚度和一阶约束模态频率为约束条件。根据优化设计结果,给出了两种轻量化方案。对比优化前后的结构性能,从刚度和一阶约束模态频率角度验证轻量化方案的可行性。CAE分析结果表明,两种方法均可以达到降低发动机罩质量且满足结构性能要求的目的,而且,对此发动机罩尺寸优化的轻量化效果更好。

摘要：提出一种形貌优化的电动轿车电池箱体轻量化设计方法。运用CAE有限元分析软件完成了电池箱体下板的单元离散、结构分析和形貌优化整个过程。以最大节点位移和最大单元应力为约束条件,分别以自定义多目标优化方程和单元总应变能为目标函数,完成了电池箱体下板形貌优化,获得了相应的加强筋布局方案,得出电池箱体优化后的结构形式。经分析计算,改进后的电池箱体下板结构力学特性更趋合理,重量减小61.39%,实现了轻量化设计的目的。

摘要：为了降低发动机结构冲压件的辐射噪声,运用形貌优化的方法,提高结构刚度来达到降噪的目的。以某发动机油底壳为研究对象,建立了薄壁结构的有限元实体模型。以某阶固有频率的最大化为设计目标,寻找最佳的加强肋分布,以及最小肋宽和起肋角,以提高结构刚度,减小其表面辐射噪声。同时,在形貌优化结果的基础上,结合冲压结构加工工艺性要求提出了改进方案。

摘要：为降低风力发电机叶片噪声,探索从形貌优化到降低风叶噪声的解决方案。根据薄壁结构高刚度形貌优化以提高某阶模态频率为优化目标的特点,通过对风叶结构模态分析,为形貌优化确定合适的目标模态。以风叶几何形状作为设计变量,体积作为约束函数,第一阶固有频率作为目标函数,对风叶结构进行了形貌优化。优化结果表明:改进后风叶第一阶固有频率值由42.3 Hz提高到57.6 Hz,提高了36.2%。在相同的激励下,优化得出的结构具有更多的振动衰减时间,从而达到减少振动以及噪音的目的。

摘要：为了预测新能源动力电池包的动态特性,使得电池包固有频率避开外界激励频率,建立动力电池包的有限元模型,进行模态分析和形貌优化,改善薄弱位置连接可显著提高整体模态,并在优化、计算后,运用静力学分析做进一步的合理性验证。结果表明:动力电池包质量在减重的情况下,一阶模态由最初版的11.07 Hz提升到30.5 Hz,整体模态由33.3 Hz提升到了44.1 Hz,可有效减少共振的发生。

摘要：装载机驾驶室是装载机重要结构总成,其作用是布置装载机操作机构以及为操作人员提供驾乘空间。为了满足工作环境的要求,它还必须为操作人员提供足够的安全保障及舒适的工作环境。对某型装载机驾驶室模态进行测试分析,结果表明驾驶室第一阶模态频率偏低。利用有限元分析工具Hyper works及NASTRAN得到与试验相应正的驾驶室FEM模型,进行基于驾驶室结构板件刚度特性的模态灵敏度分析,得出影响驾驶室第一阶模态频率的敏感区域,运用尺寸及形貌优化技术对驾驶室进行结构优化。优化前后结果对比表明驾驶室第一阶模态频率提升15.32%,驾驶室动态特性得到优化。

摘要：研究了如何在车身的各个开发阶段,合理地应用多种优化设计方法。以某款车的白车身正向开发为例,运用拓扑优化技术,找到白车身结构最有效的材料分布;建立全参数化的几何/有限元模型,研究载荷传递路径,确定车身结构,采用基于实验设计与近似模型的参数优化技术,平衡白车身的结构、安全、振动噪声等性能和车身质量,得到了最优设计方案;优化零件形貌,设计冲压筋。通过4个具体的案例(拓扑优化、路径研究、参数优化和形貌优化),合理的运用多种优化设计方法,优化车身正向开发流程,提高开发效率,提升车身的结构、安全和振动噪声等性能,并降低车身质量。