发动机悬置支架拓扑优化设计探究

节能减排和绿色环保已成为当今汽车行业的热门主题,汽车轻量化设计能够很好地达到降低燃油消耗和实现节能的目的,进而实现节能减排和绿色环保。为了研究出一条切实可行的能够实现汽车轻量化设计的可行方法,文章通过对某款商用汽车的发动机悬置支架进行拓扑优化计算,得出了指导设计的材料密度分布图。设计人员根据材料密度分布图设计出了减重版的发动机悬置支架,不但具备很好的铸造性能,同时符合材料密度分布的要求,达到零件质量降低24.5%、强度与刚度性能分别提升44%和22%的目标。文章研究出了一种通过融合计算机有限元分析和拓扑优化设计来实现零件降重,同时又能提升强度与刚度性能的方法和途径,实现了汽车轻量化设计的可行性。

商务车发动机前悬置支架的优化设计

商务车是一种多功能交通工具,其发动机前悬置支架的设计对于车辆的性能和安全具有重要影响。本研究旨在优化商务车发动机前悬置支架的设计,提高车辆的整体性能。通过对商务车前悬置支架的结构进行分析和研究,确定其在车辆运行中的受力情况和工作原理。然后,运用有限元分析方法,建立发动机前悬置支架的三维模型,并模拟不同工况下的应力分布和变形情况。基于有限元分析的结果,针对发动机前悬置支架存在的问题,提出优化设计方案。通过改善支架的结构和材料选择,降低支架的重量,提高了刚度和强度。同时,采用减震装置和隔振材料,有效降低振动和噪声。通过对优化设计方案的验证和实验测试,证明新设计的发动机前悬置支架在性能和安全方面的显著改善,优化设计后的商务车发动机前悬置支架具有良好的抗震性能和减振效果,提高车辆的操控稳定性。

基于拓扑和形貌优化的动力总成悬置支架设计

论文针对某型纯电动客车动力总成悬置支架动刚度不足的问题,采用模态贡献量法找出关键模态,以加权柔度和加权模态最小化为多目标,对悬置支架进行拓扑和形貌联合优化。结果显示,悬置支架动刚度提升的同时,实现了轻量化效果。

某中卡正面碰撞驾驶室前悬置支架优化设计

针对某中型卡车驾驶室正面撞击试验中前悬置支架螺栓剪断,后悬置支座折断的问题,通过仿真试验复现问题原因,提出具备变形吸能,缓冲螺栓剪切力的前悬置支架结构,运用Hyperstudy集成LS-Dyna对支架子模型进行尺寸及形状参数优化实现结构最优设计,新支架结构能够满足GB 26512-2021要求,为悬浮式前悬置设计提供新思路。

纯电动汽车电机悬置支架固有频率的设定方法

基于驱动电机总成噪声的产生机理和隔振原理的分析,建立了评价工况下基于电机参数、轮胎参数在悬置支架固有频率的设定方法。以某纯电动车急加速工况车内电机噪声存在异常为研究对象,通过整车测试、数据分析、路径分析、隔振分析等最终确定,直接原因是左悬置隔振率不足,根本原因是左悬置壳体支架的固有频率偏低。基于悬置支架固有频率设定方法,提出左悬置“加安装点”以提高固有频率的优化方案。经过实车测试和主观评价,该方案不仅彻底解决了急加速工况下车内电机异常噪声问题,而且在全转速下整车的噪声水平和左悬置隔振率均得到了显著的整体提升。从而证明,纯电动汽车电机悬置支架固有频率设定方法具有非常高的实用性,能够为电机悬置支架固有频率的正向设计提供理论依据和指导。

悬置支架对飞轮壳可靠性的影响

针对某商用车出现的飞轮壳破损故障,采用Hypermesh建立动力总成模型,结合ABAQUS软件仿真计算飞轮壳静强度应力分布、高周疲劳分布、飞轮壳与悬置支架接触面滑移。结果表明:飞轮壳与悬置支架接触面右上角螺栓滑移超标,是造成飞轮壳破损的主要原因。将悬置支架上部十字筋改为斜筋,支架下部增加斜向筋,进行仿真和市场验证。仿真结果表明:优化前、后静强度应力及高周疲劳强度大致相同,飞轮壳与悬置支架接触面最大滑移由0.197 mm减小为0.080 mm,满足使用要求,有效解决飞轮壳破损故障。

汽车动力总成悬置支架的多目标拓扑优化

汽车动力总成悬置支架设计是一个静动态多性能指标的优化过程。为克服单目标拓扑优化的局限性,以静态多工况下刚度和动态特征值为性能指标,采用折衷规划法定义目标函数,构建多目标连续体结构拓扑优化数学模型,进行悬置支架多目标拓扑优化。依据拓扑优化结果并考虑制造工艺性等要求,对悬置支架进行详细设计。最后对支架设计模型进行强度校核、模态仿真分析和耐久性试验验证,结果表明,采用所提出的方法进行悬置支架的概念设计可行且有效。

悬置支架的优化设计与疲劳寿命分析

针对某型轿车变速器悬置支架在道路试验中失效的现象,提出了有效的解决方案。建立了悬置系统动力学模型,进行动力学仿真分析并获得载荷数据。进而应用有限元方法对变速器支架进行分析;根据分析结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行优化设计;结合台架试验和疲劳寿命预测对变速器悬置支架疲劳寿命进行分析以验证改进方案的有效性和可靠性。

动力总成悬置支架的多工况拓扑优化

为保证车辆低振动噪声和高耐久性等性能,动力总成悬置支架的刚度、模态、应力和质量都必须符合一定要求。采用多工况拓扑优化方法对动力总成悬置支架进行改进设计:选择Optistruct作为拓扑优化工具;以最小加权柔度作为目标函数;以模态>650Hz、应力<120MPa、体积<原体积的80%作为约束函数。优化结果表明,新支架一阶模态高于设定目标值,应力水平小于材料的屈服极限,质量比原支架轻了0.4kg。

铝合金发动机悬置支架挤压铸造工艺研究

发动机悬置支架是汽车悬置系统中重要的承力结构件,通常采用球墨铸铁砂型铸造。为使汽车轻量化,根据其结构和使用性能要求等特点,研究了挤压铸造生产铝合金发动机悬置支架的工艺过程。结果表明,当挤压比压为100 MPa,挤压速度采用分段调速,即第一段冲头速度设置为180 mm/s,第二段冲头速度设置为80 mm/s,第三段冲头速度设置为50 mm/s,且浇注温度为700℃,模具温度约为200℃,保压时间约为75 s时,被挤压铸造生产的铝合金发动机悬置支架其各项性能指标均能达到设计要求。

基于ABAQUS的某微型车发动机后悬置支架的新设计

发动机悬置在汽车减振及隔振中起着重要作用,而作为悬置支架其强度及刚度更为关键。针对某类型微型车发动机后悬置支架结构在使用中易产生疲劳破坏和断裂,应用ABAQUS分析软件分析得到了在较大工况下的应力图和变形图,找出了破坏的位置并提出了合理的改进方案,然后通过UG建模软件进行修改设计,通过支架改进前后的有限分析比较,提出的优化方案是合理正确的。

某车型发动机后悬置支架NVH性能分析与优化

针对某车型全加速工况下引起的车内噪声及底板振动问题,应用LMS公司的Test.Lab动态测试系统对发动机动力总成进行振动、噪声和不平顺性测试,通过频谱分析和模态实验响应分析找到引发车内噪声和振动的相关故障频率;通过Hyperworks软件对发动机后悬置支架进行仿真计算,对比试验结果和仿真结果,发现其低阶固有频率过低,与发动机的工作状态频率发生共振,使车内声品质变差,主观感觉底板有明显抖动.为此提出改进发动机后悬置支架结构来改变支架固有频率的方案,使其与发动机工作频率错开.进一步试验发现,车内噪声和底板抖动问题得到明显改善.

汽车悬置支架的仿真分析与尺寸优化

发动机悬置支架是汽车中的重要部件,其强度及刚度十分关键。根据优化设计思想,推导出尺寸优化的一般公式。运用Hypermesh软件对某型车悬置支架结构进行了分析,研究了悬置支架模型的简化以及考虑支架在实际工况下的强度,在满足应力要求的前提下,完成了支架的优化设计,指导悬置支架的设计开发,取得了良好的效果。

动力总成悬置支架拓扑优化研究

采用结构拓扑优化方法,对动力总成悬置支架进行了优化.在最优拓扑结构的基础上进行结构修改后,一阶固有频率明显提高,而重量有所减小.从加强筋的优化结果来看,在平行于一阶弯曲振型方向上布置加强筋,可获得较好的效果.研究表明,在产品的概念设计阶段采用拓扑优化方法,能给产品的详细设计提供一个很好的基础.

悬置支架结构的有限元分析与拓扑优化设计

卡车驾驶室悬置支架是重要的连接构件之一,为了在产品设计阶段寻求最佳设计方案,利用通用有限元分析和优化软件Hyperworks7.0,以柔度为目标,以体积作为约束条件,结合零件的结构、约束、受力等特点,对驾驶室悬置支架进行了有限元分析和结构拓扑优化,并在优化基础上进行了二次设计.与传统设计支架相比,优化设计支架最大应力减小50.6%,质量减少14.6%.基于有限元法的结构分析和拓扑优化,能在产品开发阶段主动寻求最优方案,对提高产品质量、缩短设计周期有重要作用.

某SUV变速箱悬置支架优化设计分析

针对某SUV加速工况下车内噪声过大问题,分析了车内噪声过大的原因,测试诊断及有限元分析表明变速箱悬置支架在对应的频率下产生明显共振,悬置支架的设计对车内噪声水平有着重要影响。结合测试及仿真分析结果,对悬置支架进行拓扑优化,优化设计方案的仿真分析结果表明悬置支架的模态频率和动刚度得到提升。优化设计的样件装车后,整车道路试验结果表明车内共振带明显减弱,车内噪声降低。

汽车动力总成悬置支架的优化设计

汽车动力总成悬置支架是动力总成悬置系统的安全件和功能件,它的结构强度影响汽车的安全性,其一阶固有频率对车内噪声有较大的影响。以某轿车动力总成悬置支架为分析对象,阐述了对悬置支架优化设计时,设计空间与非设计空间确定、拓扑优化与形状优化的过程等。优化结构与试验结果的对比分析表明,建立的悬置支架优化设计方法对悬置支架的设计计算分析是有效的。

汽车动力总成悬置支架性能计算与结构设计

汽车动力总成悬置支架是动力总成系统的安全件和功能件,是汽车悬置系统中的重要组成部分,对车辆低振动噪声和耐久性有重要影响。针对某款轿车变速箱后拉杆安装支架在道路试验中失效的现象,借助有限元分析软件对悬置支架的强度和模态进行计算分析。根据计算分析的结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行优化设计,利用优化后得到的支架结构加工了新的支架,并对其进行疲劳和破坏试验,验证了优化结果的可行性。采用的改进方法对动力总成悬置支架的性能提升及结构优化具有一定的指导意义。

发动机后悬置支架1001114-B50B0工艺分析

EQ1128ZJ2-502汽车发动机后悬置支架过去采用球墨铸铁铸造,零件多、质量大。现采用精密铸造,材料采用ZG45,减轻零件质量(减少约20kg)的同时也减少了零件数量,达到降低成本的目的。主要介绍该零件的生产过程,并对其工艺进行分析,为以后发动机后悬置设计提供技术上的参考。

汽车驾驶室后悬置支架的拓扑优化设计

阐述了借助于Hyper Works软件的拓扑优化和形状优化技术,实现驾驶室后悬置支架减重优化设计的过程,并结合实际受力情况对传统优化设计与拓扑优化设计方案做了有限元验证对比分析。结果表明,经减质优化后的支架,应力值大幅减少,应力分布更加均匀,相对原始结构质量明显减少,能够满足产品的使用性能和铸造工艺性能要求。