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OptiStruct在汽车前端模块支架设计中的应用

作者:Simwe    来源:Altair    发布时间:2013-12-02    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

在Feasible Design的情况下,其最后一步迭代步壁厚分布图见图2-4所示。可以在.out文件中查看最后一步迭代步中,壁厚优化后模型的重量为2.52Kg。

   图2-4 优化后壁厚分布

可见在优化前后,不仅全部能够满足载荷中所设定约束范围,而且重量也有显著的降低。由优化前的3.43Kg减轻为2.52Kg。有部分优化之后的壁厚小于0.5mm以下,基本没有制造加工性,所以可以考虑将壁厚增厚或者是去除。并且在设计过程中要考虑到相同或相近部位筋的厚度的一致性,以及实际生产中的工艺需求,所以部分壁厚还需要进行调整,通常在调整之后,整体质量会有所增加。但是最终结果还是比初步设定有了较大的改进。调整完壁厚后,前端模块支架的重量为2.65Kg。再一次进行加载分析,结果满足要求。

2.2 拓扑优化

在进行完壁厚优化之后,已经得到了一个较为精简的结构。但是依然有一些筋优化的结果非常的薄,基本没有加工制造性。再进一步说,有些筋可以在形状上有些改变,比如将高度减低等方式或者删除,这样可以进一步起到减重的目的。

这样变在壁厚优化后模型的基础上,再进行一次拓扑优化。在Feasible Design的优化结果中,单元中材料密度分布如下图2-5所示。

图中所示为拓扑优化之后单元材料的所需密度的分布图。红色值为1代表最为需要材料,故不能减少壁厚,甚至需要进一步增加壁厚。而蓝色值为0.01时,代表此处所需材料则较少,可以降低壁厚,甚至可以将筋删除。

具体可以见下图2-6。图中左侧有三根水平筋可以直接去除掉,而上部筋中部分位置可以根据蓝色位置分布来修建筋的形状及高度。

 
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