基于有限元技术的某微型车转向支架拓扑优化的研究.pdf

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1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92011年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSep．2011文章编号：1001—2265(2011)09—0088—04基于有限元技术的某微型车转向支架拓扑优化的研究杨良勇，成传胜(1．四川工程职业技术学院机电系，四川德阳618000；2．广西工学院汽车工程系，广西柳州545006)摘要：针对某微型车转向支架在道路试验中损坏的现象，应用有限元ABAQUS软件进行强度分析，根据得到的应力云图和位移云图，找出了破坏的位置。根据分析结果，利用Opt

2、istruct优化工具的连续体结构拓扑优化技术进行优化设计。通过对优化前后的支架应力对比，优化后最大应力小于屈服应力。结合台架试验和疲劳寿命分析，优化后的支架满足性能要求，并已成功应用到该车型的生产中。关键词：转向支架；ABAQUS；Optistruct；拓扑优化中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AAResearchOnTopologyOptimizationofSteeringBracketBasedonFiniteElementYANGLiang-yong．CHENGChuan·sheng(1．Mechanicalandelectron

3、icengineeringDepartment，SichuanEngineeringTechnicalCollege，DeyangSi—ehuan618000，China；2．GuangxiUniversityofTechnology，AutomobileEngineeringDepartment，GuangxiUniversityofTechnology，LiuzhouGuangxi545006，China)Abstract：Accordingtoasteeringbracketforaminivanwasdamagedinroadtest，th

4、estrengthanalysiswasdonebyABAQUSsoftware，andthestresscontouranddisplacementcontourwereget，thedamagedlocationwasfound．Combiningtheanalysisresultsthenbasedonthesedataafmiteelementanalysisandacorrespondingcontinuumstructuretopologyoptimizationonsteeringbracketareperformed．Contras

5、tingthestressofbracketbeforeandafteroptimization，themaximumstressissmallerthanyieldstress．Final-ly，therigtestandfatiguelifepredictionarecarriedouttovalidatetheeffectiveness，andtheoptimizedbracketmetthePerformancerequirements，andithasbeingsuccessfullyappliedtomodel’Sproduction．

6、Keywords：steeringbracket；ABAQUS；Optistruct；topologyoptimization道路试验中易产生失效的现象，采用有限元技术对0引言其进行强度仿真分析，分析并找出了产生裂纹破坏汽车技术的发展和生活水平的提高使得人们对的位置，结合有限元分析结果对其利用结构优化技汽车的乘坐舒适性和安全性要求也越来越高。随着术进行优化研究。，优化后的支架满足力学性能要汽车工业的快速发展和世界范围能源的紧缺，对汽求，并经台架模拟试验验证，分析位置与试验相吻车开发要求尽可能的降低制造成本和提高燃油经济合，此种设计方法对同类支架的优

7、化设计提供了一性。借助现代CAE分析技术通过对零部件在概念定的参考价值。没计阶段进行结构优化设计，可以在提高相关力学1转向支架有限元模型的建立性能的同时使产品达到轻量化，以实现降低成本和提高效益。转向支架在实车安装中的位置如图1所示。结本文根据某微型汽车公司设计出的转向支架在合三维模型，在UG中将转向支架模型文件分别存为收稿日期：2011—06—30：修回日期：2011—07—25基金项目：广西千亿元产业重大科技攻关工程项目(桂科攻1114002—28)作者简介：杨良勇(1972一)，男，四川绵竹人，四川工程职业技术学院汽车教研室主任，主要从事汽车

8、制造、汽车检测与维修方面的教学与研究，(E—mail)cclsz2011@163．COB。2011年9月杨良勇，等：基于有