汽车内部拓扑设计优化设计与仿真分析.pdf

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1、第31卷第9期计算机仿真2014年9月文章编号：1006—9348(2014)09—0178—04汽车内部拓扑设计优化设计与仿真分析刘萍(西安工业大学艺术与传媒学院，陕西西安710032)摘要：研究汽车内部拓扑设计优化问题。汽车内部拓扑结构承受的表面压力、重力和均匀负载度在小区域内的波动变化，传统的设计方法为了应对波动，需要采用小区域多衔接点的位置关系进行拓扑设计，造成汽车内部结构发生弯曲和扭转的点增加，导致汽车内部拓扑设计过于复杂，降低了性能。为此，提出基于压差比例优化模型的汽车内部拓扑结构设计优

2、化分析方法。充分考虑汽车内部结构承受的表面压力、重力和均匀负载度，计算汽车内部结构的压力载荷向量，获取承受不同压力的相关函数。根据汽车结构的承压力和压力相关函数，得到拓扑设计的约束条件，获取拓扑结构关系，完成汽车内部拓扑设计。实验结果表明，利用改进算法进行汽车内部拓扑设计优化分析，能够优化不同零部件之间的空间位置关系，降低拓扑设计的复杂性，提高汽车内部拓扑结构的性能。关键词：汽车；拓扑设计；承压力中图分类号：F127文献标识码：BCarInteriorDesignofTopologyOptimiza

3、tionDesignAndsimulationAnalysisLIuPing(DepartmentofDsignandArt，Xi'anTechnologicalUniversity，ShaanxiXi"an710032，China)ABSTRACT：Thispaperpresentsalloptimizationanalysismethodofautomobileinternaltopologydesignbasedonthedifferentialratiooptimizationmodel．S

4、urfacepressure，gravityandtheuniformloaddegreesustainedbyautomobileinternalstructureayefullyconsidered，andthepressureloadvectorofautomobileinternalstructureiscalculated，andrelevantfunctionsunderdifferentpressureareobtained．Accordingtothebearingpressureo

5、fautomobilestructureandrelatedfunctionsofpressure，constraintconditionoftopologydesignisgot，andtopologyrelationsareobtained，andthenautomobileinternaltopologydesigniscompleted．Theexperimentalresultsshowthattheoptimizationanalysisofautomobileinternaltopol

6、ogydesignCanoptimizethespatialpositionrelationshipofdifferentparts，reducethecorn-plexityofthetopologydesign，andimprovetheperformanceofautomobileinternaltopologystructure．KEYWORDS：Car；Thetopologydesign；Bearingpressurel引言随着汽车产业的不断发展，汽车已经逐渐成为一种通用的交通出行方式，受

7、到了很多人的青睐，给人们的生活带来了极大的便利⋯。在汽车制造产业中，如何合理设计汽车的内部结构，提高汽车的性能，已经成为汽车领域需要攻克的难题拉1。现阶段，主要的汽车内部拓扑设计方法包括基于自适应算法的汽车内部拓扑设计方法、基于距离惩罚因子变换算法的汽车内部拓扑设计方法和基于离散变换算法的汽车内部拓扑设计方法旧。5j。其中，最常用的是基于自适应算法．的汽车内部拓扑设计方法MJ。由于汽车内部拓扑设计方法拥有极为广阔的发展空间，因此，受到了很多专家的重视，成收稿13期：2013—12—09·-·——17

8、8．--——为大家研究的热点，拥有广阔的发展前景_-。在汽车内部拓扑设计过程中，由于汽车的零部件数量较多，这些零部件之间的空间位置关系非常复杂，假设利用传统算法进行内部拓扑设计，将导致拓扑结构中存在大量的扭转点，并且提高了拓扑结构的曲率，最终提升了汽车内部拓扑结构的复杂性，降低了汽车的性能指标，难以满足汽车制造过程中的实际需求¨J。为了避免上述缺陷，提出了一种基于压差比例优化模型的汽车内部拓扑结构设计优化分析方法。充分考虑汽车内部结构承受的表面压力、重力和均匀负载度，