纯电动轿车铝合金转向节结构轻量化研究
潘为民1
张玉卓2
候森2
1.河南科技大学机电工程学院,河南洛阳 471003;河南科技大学高端轴承河南省协同创新中心,河南洛阳 4710032.河南科技大学机电工程学院,河南洛阳 471003
摘要：为了实现纯电动轿车底盘轻量化,提出了一种拓扑优化与参数优化相结合的转向节结构优化方法.建立转向节实体模型,基于经典工况下转向节的受载情况对其进行静强度有限元分析.运用固体各向同性材料惩罚模型,建立了以单元相对密度为设计变量、柔度最小为目标函数、体积为约束函数的拓扑优化模型,对转向节进行多工况拓扑优化.根据拓扑优化结果,以转向节关键部位的厚度为设计变量,在样本空间内建立响应面近似模型,利用多目标遗传算法对转向节进行了参数优化.2次优化结果表明:铝合金转向节质量减少了 22.82％,相比优化前、优化后的转向节在过坎、路坑制动、转向工况下最大应力分别减小了 13.51％、36.80％、0.77％,4倍满载工况下应力略有增加,优化结果满足设计要求.通过ANSYS和nCode联合仿真,采用Miner线性疲劳累积损伤计算方法对优化后的转向节进行疲劳仿真验证,计算结果满足疲劳强度设计要求.
关键词：铝合金转向节拓扑优化参数优化疲劳仿真验证
分类号：U463.46(汽车工程)
资助基金：国家重点研发计划(2018YYFB2000401)
论文发表日期：2024-10-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 23-31 )
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