某大件運輸車主梁結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、主梁結(jié)構(gòu)作為大件運輸車的主要承載結(jié)構(gòu)，承受著運輸車運輸貨物的全部重量。行駛過程中，主梁結(jié)構(gòu)會受到彎曲、扭轉(zhuǎn)等多種載荷產(chǎn)生的彎矩和剪切力，同時還會受到來自地面和發(fā)動機振動產(chǎn)生的影響，因此主梁結(jié)構(gòu)的性能將直接影響大件運輸車的承載能力。
　　本文以某大件運輸車主梁結(jié)構(gòu)為研究對象，通過拓撲優(yōu)化、有限元分析等研究方法的運用，解決了主梁結(jié)構(gòu)剛度不足的問題。首先對原主梁結(jié)構(gòu)模型進行幾何清理，網(wǎng)格劃分等前處理工作，并施加三種工況下的載荷和約束，對

2、其進行剛度性能的有限元分析計算，驗證主梁結(jié)構(gòu)剛度是否滿足基本的條件或要求，并總結(jié)不足。接著，在利用Hypermesh軟件建立拓撲優(yōu)化基結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，展開了拓撲優(yōu)化分析，并得到相應的研究結(jié)果。最后，通過Optistruct模塊對大件運輸車主梁結(jié)構(gòu)進行多目標拓撲優(yōu)化分析，并結(jié)合和考慮加工工藝在實際層面的需求，構(gòu)建最終的結(jié)構(gòu)模型。將拓撲優(yōu)化設(shè)計出的結(jié)構(gòu)在三種典型工況下進行有限元分析，并和原結(jié)構(gòu)在相同加載和約束條件下的應力云圖進行對比分析。

3、
　　研究結(jié)果表明，相較于原主梁結(jié)構(gòu)，經(jīng)過拓撲優(yōu)化設(shè)計后不僅可以在增加整體承載性能的同時，使結(jié)構(gòu)重量有所降低，還能讓結(jié)構(gòu)應力分布地更加均勻，這也進一步驗證了拓撲優(yōu)化結(jié)果的科學性和可靠性。基于有限元方法的拓撲優(yōu)化技術(shù)在大件運輸車主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中的成功應用表明了該技術(shù)在對結(jié)構(gòu)展開設(shè)計和優(yōu)化過程中具有較好的合理和優(yōu)越性，這不僅在理論層面對相關(guān)文獻知識進行了豐富和拓展，而且可以為汽車企業(yè)在大件運輸車以及其他車型的實際設(shè)計和制造過程中提供一定