基于區(qū)間分隔拓?fù)鋬?yōu)化的卡車車架正向設(shè)計(jì).pdf

1、在空氣質(zhì)量不斷下降的今天，“低碳環(huán)保，綠色出行”已經(jīng)變得越來越重要了。眾所周知，載重汽車是空氣污染物的主要排放者之一，因此在改善環(huán)境的措施中必然包括改善載重汽車性能的舉措。一般來說，能有效降低汽車污染物排放量的方法有兩種：一種是提升發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能以使其燃料的燃燒更加充分，但處理的難度較大且不易見效；另一個(gè)重要的途徑就是降低整車質(zhì)量，這是一個(gè)可行性高且操作相對簡單的辦法。實(shí)際上當(dāng)汽車的質(zhì)量減輕以后，其有效載重量、操作穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性、

2、安全性等都會(huì)相應(yīng)的提高，可以說有一舉多得的益處。而對卡車而言車架是質(zhì)量比重最大的總成，所以車架的輕量化設(shè)計(jì)能有效降低卡車的總質(zhì)量。
　　在車架的輕量化設(shè)計(jì)領(lǐng)域目前應(yīng)用較多的是“逆向設(shè)計(jì)法”，即先分析原車架的剛度或強(qiáng)度性能，然后根據(jù)分析結(jié)果確定其可優(yōu)化的空間進(jìn)而去掉多余的質(zhì)量。該方法有明顯的缺陷：設(shè)計(jì)效率不高并且無法用于開發(fā)新的輕量化產(chǎn)品。拓?fù)鋬?yōu)化是能針對產(chǎn)品的使用要求快速設(shè)計(jì)出零件結(jié)構(gòu)的方法，并能用于新產(chǎn)品的輕量化概念設(shè)計(jì)階段，但

3、模型較大時(shí)直接拓?fù)溆?jì)算的結(jié)果通常比較混亂，因此應(yīng)先根據(jù)使用要求把拓?fù)淇臻g分隔成幾個(gè)小的區(qū)域以盡快確定新結(jié)構(gòu)的布局形式，然后再使用尺寸優(yōu)化則能得到最終的尺寸參數(shù)。
　　拓?fù)鋬?yōu)化方法是針對連續(xù)體結(jié)構(gòu)的受力情況提出的，但它對離散體單元的受力問題依然適用。車架上梁與連接板之間主要使用螺栓來連接彼此，其中受力較大的區(qū)域應(yīng)安裝高強(qiáng)度螺栓以使車架的整體受力趨于平衡但其安裝位置一般難以確定。所以本文在卡車的典型工況下先使用拓?fù)渌惴ù_定了高強(qiáng)度螺栓