基于HyperWorks的摩托车座垫底板结构优化设计.pdf

《基于HyperWorks的摩托车座垫底板结构优化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第26卷第3期机电产品研崖与刨新V01．26，No．32013年5月Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalPl"oducIsMay。2013文章编号：1002—6673(2013)03-098—03基于HyperWorks的摩托车座垫底板结构优化设计李玉菱1．韩耀顺2(1．重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆400065；2．重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室．重庆400044)摘要：论文应用有限元分析理论和HyperWorks软件对某摩托车的典型零部件——座垫底板进行了刚度、强度等静力学分析，得到了座垫底板的位移云图、应力云图以及

2、低阶振型。并根据静力学分析结果．对座垫底板进行优化设计，从而改善了座垫底板的结构力学性能，减轻质量，提高了经济效益。关键词：座垫底板；结构优化；有限元；静力分析中图分类号：TP391．9文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2013．03．041StructureOptimizationDesignofMotorcycleCushionPlateBasedonHyperWorksLIYu-Ling。1，HANYao—Shun2(1．SchoolofCommunicationandInformationEngineeringChongqingUniver

3、sityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，China；2．KeyLabofOptoelectronicTechnology&Systems，MinistryofEducation，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：TheapphcafionoffiniteelementanalysistheoryandsoftwareHyperWorkstomotorcycletypicalparts—cushionplateareanalyzed，suchassmhcs缸eng

4、thSl墙rlesS，deformation&stributionmapofthecushionplate，stressdistribufionandlow—order?mode．AccordingtOtheresultsofstaticmalwis，structureoptimizationdesignofmotorcyclecushionplateWaScarriedOUt，therebyimprovethemechanicalpropertiesofthecushionplatestructure，reducethequality，increaseeconomicbenefit．

5、Keywords：cushionphte；structureoptimization；finiteelement；soticanalysis。引言摩托车座垫底板作为摩托车的重要零部件，它不仅可以支承骑乘者及乘员的质量，而且还能缓和、衰减由车身传来的冲击和和振动，给骑乘者和乘员提供平稳、舒适的骑乘条件。座垫底板常用的材料有钢板和聚丙烯塑料两种【11．其中钢板材料强度高，使用寿命长，但成本相对较高，质量较大；聚丙烯塑料材料在加工过程中成型工艺简单、成本较低、质量小、设计灵活、适于复杂造型设计，但易变形，使用寿命短。本文以钢板材料的座垫底板为研究对象，对其进行结构优化改进，在保证满足结构的模

6、态、刚度、强度等力学性能要求的同时，实现减轻质量的目标。随着近年来结构优化设计理论的发展，这种以最优化数学理论为基础的设计方法越来越多的被应用到产品修稿日期：2013-03-21作者简介：李玉菱(1991一)，女，四川广安人，本科，学士。l从事通信工程方面研究；韩耀顺(1986一)，男，山东济宁人，-硕士研究生。主要从事结构优化设计方面的研究。98的设计过程中．其中应用较广泛的有拓扑、形貌、形状、尺寸等优化方法回。本文根据座垫底板属于薄壳结构的特点，将拓扑优化和形貌优化结合起来对座垫底板进行同步优化运算，既改善了座垫底板的结构力学性能，又减轻了质量．降低了生产成本，提高了经济效益13·

7、41。1建立有限元模型及静力学分析1．1建立几何模型简化后的座垫底板的几何模型如图1所示，整个结构是用1．5mm厚的钢板冲压而成，属于薄壳结构，故可从实体模型中提取中面，将三维结构转化为二维结构，使得有限元分析和优化设计的运算时间减少，提高计算精度。抽取的中面可能存在缝隙、重叠、边界错位等缺陷，需要利用几何清理功能改正导入时出现的错误，消除不必要的细节。座垫底板通过承载面的10个螺栓孔与车架连接定位。1．2划分网格由于座垫底板属于薄壳类零件．故