考慮不確定性的控制臂拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)及其疲勞壽命預(yù)測.pdf

1、目前，汽車在人類生活中的使用愈加廣泛，由此帶來的石油能源消耗及環(huán)境污染問題已引起了全世界的關(guān)注。而汽車輕量化設(shè)計(jì)將成為有效減少汽車燃油消耗及尾氣排放的重要途徑，因此汽車輕量化已成為全球研究熱點(diǎn)，而對汽車零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計(jì)的主要途徑。但目前的研究基本上均未考慮不確定載荷對設(shè)計(jì)結(jié)果的影響，且少有學(xué)者對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行疲勞壽命校驗(yàn)。
　　針對這種狀況，本文以汽車控制臂為研究對象，采用具有針對性的方法——結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)

2、計(jì)，并且在設(shè)計(jì)時(shí)分別考慮隨機(jī)路面和極限工況對設(shè)計(jì)結(jié)果的影響。對于兩種情況下結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，本文分別重新建模，且基于名義應(yīng)力法分別校驗(yàn)其結(jié)構(gòu)疲勞壽命。結(jié)果顯示：考慮隨機(jī)路面的設(shè)計(jì)結(jié)果在強(qiáng)度、剛度、輕量化及疲勞壽命方面的綜合表現(xiàn)較好。本文具體工作主要包括：
　?。?）簡要介紹懸架工作原理及控制臂作用，且基于實(shí)際情況調(diào)整ADAMS/Car中懸架拓?fù)淠Ｐ?；選取極限工況，計(jì)算選定工況下的輪胎接地力，且根據(jù)輪胎接地力利用ADAMS/Ca

3、r懸架靜態(tài)仿真得到控制臂載荷；對隨機(jī)路面進(jìn)行描述，建立與其對應(yīng)的ADAMS/Car路面模型，利用懸架動(dòng)態(tài)仿真得到控制臂載荷曲線。
　?。?）對本文所用變密度法進(jìn)行簡要闡述；根據(jù)實(shí)際模型建立控制臂邊界模型，并對該邊界模型進(jìn)行有限元建模以用于拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)；根據(jù)計(jì)算所得兩種情況下的控制臂載荷，以柔度最小為約束和體積最小為目標(biāo)，分別對有限元模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算；對優(yōu)化結(jié)果重新建模，且驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果是否滿足強(qiáng)度、剛度及輕量化要求。