LNG车载气瓶支架的轻量化设计

以某半挂车储气瓶支架作为研究对象,使用有限元仿真软件对其开展了刚度及强度计算,并根据计算结果运用变密度法对支架结构进行了拓扑优化,最终根据拓扑最佳优化结果建立了新的支架模型并二次分析验证其有效性。在此基础上,以各杆件壁厚作为设计变量,以最小质量、强度、刚度为目标条件,运用响应面法筛选出支架各杆最优厚度组合。优化后的模型相比原模型最大应力、最大变形量及质量都有所减少,表明拓扑优化结合尺寸优化组合是一种非常有效的轻量化优化方法。

某混合动力客车骨架的轻量化设计

首先对某混合动力客车骨架进行了静力、模态和正面碰撞分析,将分析结果结合响应线性主效应图筛选出对碰撞时驾驶员处加速度、整车吸能、极限扭转工况的应力和一阶模态频率影响较大的构件,以筛选出构件的厚度作为设计变量,分别采用2种方案进行多学科优化,优化方案一是以整车质量最小为目标的单目标优化,优化方案二是以整车质量最小、整车吸能最大为目标的多目标优化。分析结果表明,优化方案二优化效果更好,整车质量减小了20.94%,整车吸能增加了19.54%,碰撞时驾驶员处加速度降低了29.09%,实现轻量化的同时还有效提高了碰撞安全性。

不同外框搭配不同内支撑的薄壁梁碰撞研究

为了提高客车碰撞的安全性,基于HyperMesh与LS-DYNA比较了正方形、五边形、六边形搭配X型、XO型内支撑的不同截面形状薄壁梁的碰撞性能,分析结果表明:XO型与X型内支撑搭配六边形外框的2种截面形状薄壁件碰撞性能最优;将优化结果结合整车模型进行碰撞分析验证,计算结果表明:2种形状薄壁梁碰撞总吸能差别不大,X型内支撑搭配六边形外框截面形状方案的整车加速度最低,效果更好。