基于应变能分析的下系杆支架优化设计

对现有的满足设计要求的汽车下系杆支架进行结构优化,目标是既要优化后的结构满足设计要求,又要零件质量尽可能减少,以实现下系杆支架的轻量化。首先对现有的下系杆支架进行有限元分析,划分网格,设置材料参数,创建约束和工况载荷,建立有限元模型,输出网格单元的应变能。然后在分析结果中考察应变能云图,对高应变能区域增加材料进行加强,对低应变能区域去除材料,完成结构优化设计,最后对优化后结构进行有限元分析。优化后分析结果为:工况1最大第一主应力为107.7 MPa,工况2的最大第一主应力为106.1 MPa,一阶约束固有模态频率为913 Hz。优化后的下系杆支架满足强度和模态设计要求,与优化前比,强度和模态有所提升,质量减少156 g,下降约16.2%,实现了支架的轻量化设计目标,验证了基于应变能分析的优化设计是可行的,同时为其他同类支架的轻量化设计提供了参考。