基于Hyperworks的汽車擺臂拓撲優(yōu)化設計.pdf

1、機械結構和機械零部件優(yōu)化設計的目的在于使設計出的結構具有重量輕、體積小、效益高、成本低、可靠性好等特點。但是由于機械結構常常都比較復雜，按傳統(tǒng)的經(jīng)驗模式進行零部件優(yōu)化的方法效果不是很好。隨著計算機技術和有限元法的快速發(fā)展，一些復雜的工程問題也可以借助高性能計算機采用有限元法來加以解決。有限元法不僅作為結構分析的一個重要的數(shù)值計算方法，同時也為結構優(yōu)化提供了一個平臺?，F(xiàn)代設計方法是動態(tài)的，憑借計算機仿真實驗，將有限元法應用到產品設計中。通

2、過計算機模擬實際約束、載荷情況，在滿足性能、質量要求的條件下對結構進行設計，當產品不能滿足設計要求時，就可以馬上對產品進行修改，然后再進行模擬分析，直到滿足產品性能。因此現(xiàn)代設計方法降低了人力、物力、時間的消耗，縮短了產品設計周期，降低了設計和生產成本。因此在結構優(yōu)化設計中，拓撲結構優(yōu)化方法近年來受到設計人員越來越多的重視。
　　 本文首先介紹了拓撲優(yōu)化的發(fā)展史，闡述了拓撲優(yōu)化在生產中的應用；接下來介紹了拓撲優(yōu)化設計方法的產生，

3、給出了拓撲優(yōu)化設計的主要流程并介紹了四種結構優(yōu)化的方法，即尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、形貌優(yōu)化和拓撲優(yōu)化。其中詳細介紹了結構拓撲優(yōu)化的3種方法.即變厚度法、均勻法和變密度法，以及拓撲優(yōu)化常用的幾種算法和有限元分析軟件HyperWroks，并結合實例的形式給出了該技術在汽車車身設計、車架、零部件結構優(yōu)化設計的具體應用情況。
　　 針對汽車擺臂幾何模型特點，根據(jù)三維模型簡化原則和方法進行了模型簡化，應用HyperWorks軟件中的Hyper