車身結構局部拓撲指導結構設計實例

1.定義響優化空間

針對門檻位置尋找扭轉剛度加強方案,針對門檻加強板與門檻內板的空間創建拓撲優化空間。基本思路是構建封閉空間,生成四面體網格,網格大小10mm

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將拓撲空間賦予屬性后,定義拓撲優化變量

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定義最大最小成員尺寸,最小25mm,最大75mm

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定義拔模方向為Y向

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2.定義響應

定義位移響應,進入Analysis面板,單擊optimization,單擊response,在reponse=輸入名字L1,reponse type選擇static displacement, node選擇扭轉工況下左前懸對應前大梁的點,選擇z軸的平移為測量項,單擊create。然后相同方式創建右前懸對應前大梁點R1,左后彈簧座對應大梁測量點L2,右后彈簧座對應大梁測量點R2。

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定義扭轉剛度計算公式Optimization>dequation,命名為Torison,在界面中輸入公式f(x1,x2,x3,x4)=1354/(0.06*(x1-x2)-0.05(x3-x4))。

其中:0.06是簡化公式得來數據。例如前懸扭轉角atan((x1-x2)/L1)*180/3.14,由于弧度非常小,可以忽略atan,因此公式變為(180/3.14L1)*(x1-x2),前一部分為常數。0.05同理。

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接下來定義扭轉剛度響應,optimization>response,定義function類型的響應,在dequation中選擇創建的Torison公式。然后點擊edit,進入菜單,選擇RESPONSE_BY_LOADSTEP,輸入4。此處的作用是將公式中的變量與響應、響應相關的載荷步關聯在一起。

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定義體積分數響應

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車身結構局部拓撲指導結構設計實例的圖93.定義約束

定義Torison約束,進入Analysis面板,單擊optimization,單擊dconstraints,在constraint=Torison,單擊response=,選擇Torisont響應;勾選lower=并輸入值,該值一般大于實際計算值。

車身結構局部拓撲指導結構設計實例的圖10

4.定義目標

體積分數最小

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5.優化結果

經過迭代,查看優化結果在門檻后段出現支撐結構。可以對此處進行方案設計

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6.結果解讀

在對應位置增加加強板,扭轉剛度增加1153 Nm/°,拓撲優化有效指導了扭轉剛度方案。

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