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基于有限元汽车支架拓扑优化设计

作　者: 吴仕赋
导　师: 朱启昕；管欣
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: 有限元拓扑优化形状优化设计支架
分类号: U462.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 1030次
引　用: 14次
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内容摘要

拓扑优化设计研究在汽车零部件结构优化和轻量化设计、车身结构设计中有着十分重要的现实意义。本文围绕拓扑优化的具体应用,首先介绍了拓扑学原理和能够在工程上实现拓扑优化的几种方法,并且着重建立和推导了基于有限元变密度拓扑优化方法数学模型;其次利用商用软件Hyperworks 的Hypermesh 模块对V 型推力杆后支架进行原创性拓扑优化设计,并且得到了一些重要得结论,在此基础上结合零件的铸造工艺技术全新的设计出一个支架,同时对新的V 型推力杆后支架进行了适当的形状优化;最后为了验证拓扑优化结构设计的准确性、可靠性、现实意义性,并对全新设计的V 型推力杆的关键位置处进行了应力测量。

全文目录

吉林大学硕士学位论文原创性声明  2-3
《中国优秀博硕学位论文全文数据库》投稿声明  3-7
第一章绪论  7-15
  1.1 前言  7-8
  1.2 国内外拓扑优化研究概况  8-9
  1.3 Hyperworks 软件介绍  9-13
  1.4 课题主要研究内容和现实意义  13-15
    1.4.1 课题的主要研究内容  13-14
    1.4.2 课题的现实意义  14-15
第二章拓扑优化原理介绍及应用  15-32
  2.1 拓扑概念  15-17
    2.1.1 拓扑学发展史  15-16
    2.1.2 拓扑学  16-17
  2.2 拓扑优化原理  17-24
    2.2.1 引言  17-20
    2.2.2 拓扑优化数学模型和分析  20-24
  2.3 拓扑优化常用算法  24-27
  2.4 有限元方法  27-28
    2.4.1 有限元方法的发展历史  27
    2.4.2 有限元方法  27-28
  2.5 拓扑优化技术的应用  28-31
  2.6 小结  31-32
第三章汽车支架的拓扑优化设计  32-60
  3.1 前言  32
  3.2 拓扑优化设计流程  32-34
  3.3 支架拓扑优化  34-44
    3.3.1 长方体铁块3D 几何模型的建立  34-35
    3.3.2 基本假设  35
    3.3.3 支架有限元模型的建立  35-39
    3.3.4 支架拓扑优化定义  39-41
    3.3.5 优化结果分析  41-44
  3.4 基于拓扑优化新支架设计  44-48
    3.4.1 3D 支架结构设计  44-46
    3.4.2 3D 支架的结构图  46-48
  3.5 V 型推力杆后支架结构改进  48-55
    3.5.1 V 型推力杆后支架强度校核  48-51
    3.5.2 V 型推力杆后支架形状优化  51-55
  3.6 V 型推力杆后支架优化前后性能比较分析  55-56
  3.7 小结  56-60
第四章试验测试及分析  60-69
  4.1 试验方案和试验仪器装置  60-63
    4.1.1 试验方案  60-63
    4.1.2 试验仪器装置  63
  4.2 试验和数据结果处理  63-67
  4.3 试验数据对比分析  67-68
  4.4 小结  68-69
第五章全文工作总结和展望  69-71
参考文献  71-75
摘要(中文)  75-77
摘要(英文)  77-80
致谢  80

基于有限元汽车支架拓扑优化设计

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