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濟(jì)南中創(chuàng)工業(yè)測(cè)試系統(tǒng)有限公司
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中國(guó)汽車工業(yè)近年來發(fā)展迅速，已然成為*大新車市場(chǎng)，但自主品牌所占份額一直很低。因此提升自主品牌的技術(shù)實(shí)力和品牌形象、建設(shè)自主汽車研發(fā)平臺(tái)是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)再次騰飛的關(guān)鍵。
本問和一汽汽研合作承擔(dān)的吉林省科技發(fā)展重大項(xiàng)目“轎車底盤零部件綜合性能匹配和輕量化設(shè)計(jì)研究"，對(duì)某國(guó)產(chǎn)*轎車后扭轉(zhuǎn)梁懸架進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)的同時(shí)，并探索汽車底盤關(guān)鍵零部件的性能分析和開發(fā)工作。
文中首先在Hypermesh中建立扭轉(zhuǎn)梁總成有限元模型，在Adams中根據(jù)所研究轎車數(shù)據(jù)進(jìn)一步建立考慮扭轉(zhuǎn)梁彈性的整車剛彈耦合多體動(dòng)力學(xué)模型，模型中包括扭轉(zhuǎn)梁懸架柔性體子系統(tǒng)及整車中其他剛性子系統(tǒng)。通過扭轉(zhuǎn)梁總成模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證有限元模型的正確性；根據(jù)國(guó)標(biāo)要求，通過整車穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)及行駛平順性試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證虛擬樣機(jī)模型的正確性。其次，根據(jù)整車剛彈耦合虛擬樣機(jī)模型，提取四種典型工況下扭轉(zhuǎn)梁總成與車身、螺旋彈簧、減振器及車輪中心連接處的載荷。分析扭轉(zhuǎn)梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、模態(tài)及KC特性。
zui后，對(duì)懸架扭轉(zhuǎn)梁懸架輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)。運(yùn)用Optistruct對(duì)扭轉(zhuǎn)梁總成進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析，獲得扭轉(zhuǎn)梁結(jié)構(gòu)合理的材料分布狀況，參考拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況重構(gòu)扭轉(zhuǎn)梁總成結(jié)構(gòu)，接著導(dǎo)入Mesh Works中對(duì)扭轉(zhuǎn)梁全參數(shù)化建模，利用Isight軟件建立扭轉(zhuǎn)梁多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立其優(yōu)化近似模型，用Multi-island GA遺傳優(yōu)化算法進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)梁的輕量化多目標(biāo)優(yōu)化計(jì)算，確定了扭轉(zhuǎn)梁的輕量化設(shè)計(jì)方案，選擇扭轉(zhuǎn)梁質(zhì)量及扭轉(zhuǎn)剛度zui小為目標(biāo)函數(shù)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、模態(tài)為約束條件。將優(yōu)化后的扭轉(zhuǎn)梁與原扭轉(zhuǎn)梁性能對(duì)比，在獲得18.8%減重效果的同時(shí)結(jié)構(gòu)性能也滿足要求。因此通過本文的研究，獲得了一種扭轉(zhuǎn)梁結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
