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  本文關(guān)鍵詞：基于有限元方法的汽車座椅靜強度和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《電子科技大學(xué)》 2011年

基于有限元的汽車座椅導(dǎo)軌拓撲優(yōu)化設(shè)計

高龍士  

【摘要】：為了使設(shè)計出的機械產(chǎn)品具有重量輕、體積小、成本低、可靠性好等優(yōu)點,工程技術(shù)領(lǐng)域通常需要對機械零部件和機械結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。隨著數(shù)值方法和計算機技術(shù)的快速發(fā)展,許多工程問題都可以借助計算機采用離散化的數(shù)值計算方法來解決。數(shù)值計算方法的一個重要的途徑就是有限元法,它為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了良好的平臺。作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一種,拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化在新產(chǎn)品開發(fā)的初期設(shè)計中具有重要的作用。 本文以汽車座椅導(dǎo)軌為研究對象,對導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化進行課題研究。介紹了拓撲學(xué)原理和拓撲優(yōu)化的幾種方法,根據(jù)汽車座椅導(dǎo)軌的技術(shù)需求建立和推導(dǎo)了基于有限元變密度拓撲優(yōu)化方法數(shù)學(xué)模型;利用美國Altair軟件公司提供的功能強大的結(jié)構(gòu)有限元分析軟件Hyperworks,特別是利用其功能超強的網(wǎng)格劃分技術(shù)和優(yōu)化功能對汽車座椅導(dǎo)軌進行拓撲優(yōu)化設(shè)計。進行了以下主要工作: 1、采用一塊背靠背U型塊作為拓撲設(shè)計幾何模型,對該模型進行了優(yōu)化參數(shù)定義、邊界條件定義、有限元建模,通過計算得到汽車座椅導(dǎo)軌毛胚結(jié)構(gòu)。 2、通過實際制造工藝和拓撲設(shè)計導(dǎo)軌毛胚的結(jié)合,設(shè)計出全新的汽車座椅導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),對其進行校核強度,并且基于此進行了形狀優(yōu)化,最終得到一個較完美的汽車座椅導(dǎo)軌設(shè)計,該導(dǎo)軌可進行實際鑄造生產(chǎn)。 3、為了驗證拓撲優(yōu)化設(shè)計可行性,我們進行了臺架對比試驗,把原設(shè)計導(dǎo)軌和利用拓撲技術(shù)設(shè)計的新導(dǎo)軌進行了多項物理性能的對比分析研究,結(jié)果表明拓撲優(yōu)化設(shè)計是可行的,在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中有很好的推廣應(yīng)用價值。 本文的主要創(chuàng)新點:(1)用簡單的U形長軌作為導(dǎo)軌拓撲設(shè)計的原模型;(2)把拓撲優(yōu)化設(shè)計技術(shù)引入汽車座椅導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計中;(3)把更高層次的形狀優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到汽車關(guān)鍵零部件的優(yōu)化設(shè)計中。 總之,本文研究的汽車座椅導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計及形狀優(yōu)化,對汽車核心零部件的設(shè)計具有重要的實用價值和理論意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：U463.836
【目錄】：

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  本文關(guān)鍵詞：基于有限元方法的汽車座椅靜強度和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：226009