變密度法在車身焊點布置拓撲優(yōu)化中的應用
本文選題:車身 + 焊點布置; 參考:《機械科學與技術》2016年03期
【摘要】:為探索焊點布置對乘用車車身振動特性的影響,將變密度拓撲優(yōu)化法應用于車身焊點布置的設計中,改善乘用車車身共振問題。首先,確定影響車身低階模態(tài)頻率的關鍵部件,然后將車身結構進行分區(qū),最后應用變密度法對車身關鍵部件的焊點進行分區(qū)拓撲優(yōu)化。結合乘用車車身焊接工藝,以車身低頻固有振動特性為優(yōu)化目標,以車身焊點體積最少為約束條件,以焊點單元密度為設計變量,對車身結構焊點布置進行拓撲優(yōu)化。經模態(tài)分析,結果表明拓撲優(yōu)化后車身焊點數(shù)目縮減了2.38%,車身的一階模態(tài)頻率為27.53 Hz,提高了1.28 Hz。將變密度法應用于乘用車車身焊點布置拓撲優(yōu)化設計,有助于確定車身焊點的最佳布局,減少結構共振的可能性。
[Abstract]:In order to explore the effect of solder joint arrangement on the vibration characteristics of passenger car body, the variable density topology optimization method is applied to the design of body solder joint layout to improve the resonance problem of passenger car body.Firstly, the key components affecting the low-order modal frequency of the body are determined, then the body structure is partitioned. Finally, the zone topology of the solder joint of the key parts of the body is optimized by using the variable density method.Combined with the welding process of passenger car body, taking the inherent vibration characteristics of vehicle body at low frequency as the optimization objective, taking the minimum volume of the body solder joint as the constraint condition and the density of the solder joint unit as the design variable, the topology optimization of the body structure solder joint arrangement is carried out.The results of modal analysis show that the number of solder joints is reduced by 2.38 after topology optimization, and the first-order modal frequency of the body is 27.53 Hz, which is increased by 1.28 Hz.The application of variable density method to the topology optimization design of passenger car body solder joint arrangement is helpful to determine the optimal layout of body solder joint and reduce the possibility of structural resonance.
【作者單位】: 南昌大學機電工程學院;清華大學汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室;奇瑞汽車股份有限公司汽車工程研究院;
【基金】:江西省教育廳青年科學基金項目(GJJ11034) 江西省自然科學基金項目(20142BAB216028)資助
【分類號】:U463.82
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,本文編號:1742181
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