多重約束下的尺寸優(yōu)化

        在OptiStruct模塊中對這7個設(shè)計變量進行尺寸優(yōu)化，實現(xiàn)在滿足各工況下最大VonMises應力不超過258 MPa和一階模態(tài)不低于40 Hz的約束條件下，質(zhì)量最輕從而達到減重的目的。經(jīng)過3次優(yōu)化迭代之后收斂，t13、t2、t15、t6、t10、t9、t5優(yōu)化后的尺寸分別為1.0mm、1.0mm、1.0mm、1.0mm、1.0mm、1.0mm，1.775mm進一步圓整為1.0mm、1.0mm、1.0mm、1.0mm、1.0mm、1.0mm，1.8 mm，詳細結(jié)果見表1。最終在OptiStruct的OSSmooth命令模塊中實現(xiàn)優(yōu)化后機艙橫梁總成模型的幾何重構(gòu)，生成所需的數(shù)據(jù)格式文件。

                            圖1 初始模型

                                 表1 機艙橫梁總成各零件優(yōu)化前后屬性

2  優(yōu)化前/后分析結(jié)果對比

                                                    圖2四種工況下的VonMises應力云圖（優(yōu)化前）

                                                   圖3四種工況下的VonMises應力云圖（優(yōu)化后）

                                   圖4 一階模態(tài)振型圖（優(yōu)化前）

                                   圖5一階模態(tài)振型圖（優(yōu)化后）

                                    表2優(yōu)化前后分析結(jié)果

       Q345材料屈服極限345MPa，安全系數(shù)取1.337，許用應力為258 MPa。表3優(yōu)化前后分析結(jié)果整體上看，整車制動、轉(zhuǎn)向、加速、上跳工況中受力最為惡劣的是整車上跳工況，優(yōu)化后最大VonMises應力達到253.5 MPa，但是優(yōu)化前、后各工況的最大應力均低于目標值，且一階模態(tài)略有降低優(yōu)化后達到43.82 Hz，但滿足要求。

模型文件見附件。