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基于拓扑优化的某微型车车门轻量化研究

作者:Simwe    来源:Altair    发布时间:2014-01-13    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

第一步即取消零件内板中部内加强板。此零件初始厚度为1.75mm,质量为2.142kg。

第二步修改内板中部外加强板结构,车门初始状态内板带线处结构外视图如图7所示,截面图如图8所示。从图中可以看出,内板中部内加强板上沿与内板上沿平齐,使得内板带线刚度加载位置处有两块板支撑。取消内板中部内加强板后,带线处加载位置就只有内板起支撑作用,如此必将导致变形迅速增大。为避免这种情况发生,必须将内板中部外加强板上沿升高,使得其上沿也与内板上沿平齐,如此加载位置处仍有两块零件支撑。

修改结构之后内板带线处结构外视图(即从车门外板向车门内板方向看)如图9所示,内板带线处只剩两块钣金,即内板和内板中部外加强板图。截面图如图10所示。

2.5 修改结构后的厚度优化

经过拓扑优化取消内板中部内加强板后,车门性能可能发生了变化,因此需要对车门系统剩下的零件进行厚度优化,保证车门性能不降低。厚度优化也采用Optistruct软件。

(1)设计变量

厚度优化的设计变量少了零件内板中部内加强板,表4中列出了参与厚度优化的零件名称和初始厚度。

厚度优化总共选取了12个零件作为设计变量,每个设计变量的初始值为各板件的初始厚度,各板件厚度下限均设为0.5mm,上限均设为3.5mm。

(2)约束条件

为了保证车门性能达到已定的目标值,厚度优化的约束条件不能超过目标值。本次厚度优化中,7个刚度工况的约束条件设为位移不大于目标值,两个频率的约束条件设为不小于目标值,如表5所示。

 
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