ESL法在汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、本文通過等效靜態(tài)載荷(ESL)法把柔性多體動(dòng)力學(xué)分析和靜態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論結(jié)合起來，探討了利用該方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的工作內(nèi)容，并總結(jié)了動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的流程；對(duì)后備箱鉸鏈機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以及在搓板路面、平直路面轉(zhuǎn)向和交替擺動(dòng)路面作用下對(duì)雙橫臂懸架的下擺臂進(jìn)行形貌優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果提出了下擺臂新的設(shè)計(jì)方案。本文的研究工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1．總結(jié)了基于ESL法的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的流程，探討了動(dòng)態(tài)結(jié)

2、構(gòu)優(yōu)化過程中幾何模型的簡化、單元類型的選取、運(yùn)動(dòng)副的選擇與簡化原則、動(dòng)態(tài)載荷的處理方式、優(yōu)化目標(biāo)和約束條件的選擇，為基于等效靜態(tài)載荷法的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實(shí)施提供了參考。 2．對(duì)后備箱連桿機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使后備箱鉸鏈機(jī)構(gòu)的執(zhí)行桿在減重28.63％的基礎(chǔ)上，最大應(yīng)力由110MPa減小到60MPa，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的最大應(yīng)力由421MPa減小到365MPa。通過對(duì)優(yōu)化結(jié)果的分析，驗(yàn)證了該方法在汽車這種多自由度、復(fù)雜剛

3、柔耦合系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。 3．在搓板路面、平直路面轉(zhuǎn)向和扭曲路面下對(duì)雙橫臂懸架進(jìn)行了柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果的分析，并建立了以提高下擺臂剛度為目標(biāo)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，對(duì)它進(jìn)行形貌優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化后得到的形狀，得到下擺臂新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過柔性多體動(dòng)力學(xué)分析后得出，新結(jié)構(gòu)較原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加15.4％，剛度增加了27.2％，而質(zhì)量僅僅增加了5％。 在進(jìn)行動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，發(fā)現(xiàn)該方法在實(shí)際工程應(yīng)用中還有不足之處，結(jié)合工程應(yīng)用