針對(duì)鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)幾何形狀復(fù)雜、承受隨機(jī)載荷、工況惡劣、安全性要求苛刻而導(dǎo)致的輕量化設(shè)計(jì)難度大等問題,對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。建立了雙叉臂懸架的多體動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)典型工況下的載荷進(jìn)行了提取;開展了轉(zhuǎn)向節(jié)的有限元模擬分析,采用拓?fù)鋬?yōu)化的方法對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行了減重設(shè)計(jì);基于拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果,利用區(qū)間不確定性穩(wěn)健優(yōu)化方法對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行了二次優(yōu)化,在考慮轉(zhuǎn)向節(jié)隨機(jī)載荷的基礎(chǔ)上提高了優(yōu)化結(jié)果的穩(wěn)健性;設(shè)計(jì)了雙層嵌套優(yōu)化模型并進(jìn)行了迭代計(jì)算;采用無重復(fù)飽和析因設(shè)計(jì)方法以提高二次優(yōu)化過程的效率,減少了試驗(yàn)次數(shù)。研究結(jié)果表明:在降低最大應(yīng)力值的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)的輕量化,重量減輕比達(dá)7%,且在耐久性試驗(yàn)條件下轉(zhuǎn)向節(jié)性能符合技術(shù)要求。 

【文章來源】：機(jī)電工程. 2020,37(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

3種工況下應(yīng)力分布

取0.4 g轉(zhuǎn)向、越過不平路面、0.6 g緊急制動(dòng)3種工況下的權(quán)重大小為0.4,0.3,0.3,在ANSYS中進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算,經(jīng)過迭代得到的優(yōu)化結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,主要優(yōu)化區(qū)域位于轉(zhuǎn)向節(jié)下半部分。

轉(zhuǎn)向節(jié)改進(jìn)后結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3598840