重型自卸車車架的拓撲結構設計與輕量化方法研究.pdf

1、隨著車輛外廓尺寸及總質(zhì)量新標準出臺，雙轉向四軸貨車的最大質(zhì)量限值從40T降低至31T。為了提高整車質(zhì)量利用系數(shù)，提高載貨效率，車型降重成為目前企業(yè)亟待解決的問題，因此，需要對車架總成進行輕量化設計，要求全新車架降重至少8％以上。
　　本文對重型自卸車車架進行了拓撲結構設計及輕量化優(yōu)化方法研究，以企業(yè)一款標載8×4自卸車車架為例，描述了拓撲優(yōu)化及輕量化方法指導傳統(tǒng)設計的可行性。首先結合拓撲理論及傳統(tǒng)設計方法對車架進行了結構設計，并根

2、據(jù)密度模型中橫梁剛度分布進行橫梁合理選型，有效的實現(xiàn)了拓撲結構的工程化。其次對車架初步方案進行靜動態(tài)校核，并結合尺寸優(yōu)化方法對車架進行輕量化設計，最終得到的車架基本滿足設計要求，并從理論層面驗證了拓撲優(yōu)化及輕量化方法的實用性?？v觀全文，主要得出了以下結論:
　　1)結合傳統(tǒng)設計方法及拓撲優(yōu)化設計方法，可以較為準確的確定合適的車架設計方案。車架拓撲模型及其工況的加載在很大程度上決定了車架模型計算的迭代時間及結構的準確性，在設計初期定

3、義合適的加載及邊界條件，可以得到較為理想的拓撲結果，說明拓撲優(yōu)化應用于自卸車車架結構設計是可行的。
　　2)針對自卸車車架的強度剛度驗證，需要針對不同工況建立不同的模型，可以得到比較接近實際的應力分析結果。車架初步方案在舉升30度工況下不滿足強度設計要求，需重新優(yōu)化，說明拓撲結構存在局限性，無法針對實際工況進行拓撲結構布置。
　　3)通過對車架的尺寸優(yōu)化設計及部分零件改進設計，最終得到的車架模型，既滿足強度的要求，其扭轉剛度