基于变密度法的重型商用车车架拓扑优化设计

针对重型商用车车架自重大、结构复杂冗余等特点,及使用过程中横梁部件容易发生应力集中等问题,利用有限元分析方法,对某重型自卸车车架在静态弯曲、弯扭和0°举升卸货三种典型工况下的强度进行分析。依据分析结果,基于变密度法(SIMP)对车架纵梁、加强梁、横梁、元宝梁、主副车架连接处和铸造横梁进行拓扑优化及轻量化设计,并对优化后的车架进行仿真验证和道路可靠性试验。结果表明:优化后车架满足设计强度和可靠性要求,解决了车架典型故障;同时车架总成重量降低了105 kg,降幅10.5%,轻量化效果良好。