車架結構設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-12
車架結構設計的視頻教程
ADAMS運動學仿真及結構優化設計第四講——結構優化設計
1.模型參數化 1）定義設計變量 2）模型參數化 2.優化設計流程 1）優化設計的一般流程 2）目標函數定義 3）約束函數定義 4）優化設計、設計研究和實驗設計的區別 3.六連桿沖壓機構的優化設計 4.發動機解耦率優化設計
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新能源汽車電池/儲能熱管理結構設計進階到高階-十大專題50個技術點掌握熱結構建模核心能力
第五章，尺寸鏈應用，尺寸鏈是機械設計中很重要的使用工具，我們熱結構設計也會用的到，課程從尺寸鏈介紹和尺寸鏈在熱結構設計中多種應用來向大家講解，合理的使用尺寸鏈這個工具，能大大的減少設計偏差以及試制風險，尺寸鏈設計不當容易導致熱性能無法發揮出該有的功能，甚至導致嚴重的安全事故，掌握尺寸鏈在熱結構設計中的應用還是非要有必要的。
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車架結構設計的實例教程
摘要:通過 solidThinking Inspire 優化技術，完成某強夯機車架輕量化結構設計，并應用 HyperWorks 相關軟件對優化結構進行校核計算，計算結果表明,solidThinking Inspire 能夠快速創建更輕更可靠的結構，實現仿真驅動設計。
關鍵詞: solidThinking Inspire 結構設計 HyperWorks 強夯 車架
1 引言
目前，隨著計算機計算性能的提升以及 CAE 工具的提升，特別是有限元計算技術、拓撲優化技術、參數優化技術、形狀優化技術、疲勞壽命分析技術等商業軟件的開發和完善，使得 CAE 驅動設計成為現實。但是傳統的 CAE 軟件專業性強，通常需要專門的 CAE 分析人員進行這項工 作。solidThinking Inspire 的出現，改變了產品設計師和結構工程師傳統的設計方式，使得不是專業從事 CAE 分析的普通產品設計師也能夠快速創建更輕的結構，更好地了解材料的分布規律，并可輕松導入 CAD 工具。本文以公司戰略產品——大夯能液壓履帶式強夯機車架為對象，應用 solidThinking Inspire，嘗試 CAE 創新設計。得到的新結構強度在全工況下滿足要求，車架重量較經驗設計輕 5.24 噸。
2 強夯車架結構設計
2.1 車架結構設計
該大夯能強夯機的整體結構如圖 2.1 所示，由工作裝置和車架組成，經驗設計的車架為箱型結構，重量為 12.44 噸，如圖 2.2 所示。
展開 某些前副車架的縱臂結構上會設計局部凹槽來誘導變形，使碰撞壓潰更充分，從而更好的保護乘員安全。
二、副車架優化設計方法
2.1 拓撲優化設計
在早期概念設計階段，首先需要確定前副車架的框架設計，比如整體的長寬高尺寸、加強板的個數及走向等。拓撲優化是一種常見的優化設計方法。根據周邊部件的包絡確定拓撲設計空間，設置相應目標和約束，通過材料的堆積程度來識別重要路徑，對薄弱區域進行針對性加強設計，對性能貢獻程度低的區域進行材料去除或厚度減薄設計，做到材料利用最大化，在結構性能提升的同時還能減輕重量。
2.2 多目標參數化優化設計
概念設計階段確定拓撲結構形式后，在詳細設計階段需要對結構斷面形式、材料厚度等進行進一步的細化設計。多目標參數化優化設計方法區別于傳統CAD-CAE設計思路，全參數化模型結合自動化優化工具，在有限的設計周期內能更快速地進行方案迭代，并能解決NVH、耐久等矛盾性能的多目標優化問題，有效避免了設計的盲目性。
三、性能分析
副車架的性能分析包括強度分析、模態分析、動剛度分析、疲勞分析等。
3.1 強度分析
強度分析采用慣性釋放法，考察工況根據公司內部規范進行，一般包括常規工況和極限工況。首先進行初始性能分析，然后根據受力狀態和分析結果進行篩選用于多學科優化分析中的分析工況（當然不進行工況篩選包絡，用全部工況用于多學科優化亦可以）。本例中為工況5、8用于多學科優化分析。
3.2 模態分析
副車架采用自由模態分析，校核第一階模態。
3.3 動剛度分析
本例中副車架共考察6個接附點動剛度。
展開 表3 公鐵兩用半掛車剛度計算匯總
表4 公鐵兩用半掛車強度計算匯總
2.5 建議
公鐵兩用半掛車的公路工況，因牽引噸位較小，采用傳統2根縱向大梁可承受牽引載荷作用；鐵路工況，因縱向載荷較大，為使載荷順利傳遞，傳統車架前后端均需要補強，車架前端因設有牽引銷板，可在其中央位置增大牽引縱梁截面，與牽引銷板組成箱型截面梁；車架后端因組裝零部件(配件)較多，空間有限，可在后端中央處增加工字型鋼梁與懸掛橫梁連接來傳遞縱向力。
3 結論
通過上述優化措施，逐步減小應力梯度，使得該車架有了很好的性能，仿真技術的應用為新產品研發提供技術支撐，縮短了研發周期，節約了研發成本。
參考文獻
[1] 朱德綿，王耀斌.半掛車車架設計的結構分析[J].汽車技術，1999(7):11-12.
[2] 張繼君.基于MSC.NXNASTRAN的汽車車架結構的仿真研究[D].長春：吉林大學，2001.
[3] 徐達，蔣崇賢.專用汽車結構與設計[M].北京：北京理工大學出版社，1994.
文章來源：機車車輛工藝
展開 在某副車架輕量化開發過程中，利用多學科優化技術，在完成副車架的靜強度、模態和動剛度對板厚變化的敏感性分析的基礎上，進行結構的優化設計，優化后副車架重量由24.5 Kg降到22 Kg，減重8%，實現了副車架的輕量化設計。
前言：
副車架是當前主流轎車底盤的重要組成部分，其結構形式及剛度設計對提升整車耐久性、舒適性、操控性有很大影響，而且輕量化的副車架有利于改善整車性能。因此，副車架結構的優化設計方法備受各主機廠關注。
近年來，關于多學科優化技術的研究及應用越來越多，該技術的主要思想是在設計過程中，利用計算機技術來集成各個學科的模型和分析工具, 并通過有效的設計和優化策略組織和管理設計過程，最終利用多學科相互作用產生的協調效應獲得最優解①。本文將多學科優化技術應用到某車型前副車架的輕量化設計中，不僅縮短設計周期,節約開發成本，而且對其它零部件的開發設計具有同樣的參考意義。
1、 有限元模型
為了提高應力計算精度，副車架的鈑金結構以及焊縫全部采用殼單元模擬，單元形狀主要為四邊形，三角形單元比例控制在5%以內，整個模型的單元數量 節點數量 ，材料的非線性行為采用試驗測得的應力應變曲線表示。副車架的幾何數模和有限元模型如圖所示。
2、 工況定義和性能目標的確定
根據企業內相關標準，強度的考察工況為經典工況，包括顛簸、制動、轉向和加速。模態性能考察副車架的前兩階彎曲模態。動剛度考察項為控制臂及發動機后懸置的安裝點的平均動剛度。性能目標為滿足企業的相關標準要求。
展開 </p><p><br></p><p>本文以底盤關鍵部件后副車架為應用案例，完整展示零CAE基礎的設計工程師，如何在CATIA V5中實現MODSIM設計仿真一體化，借助SmartCAE完成從模型導入到報告輸出的全流程，全程僅需7分鐘，即可完成多工況一鍵仿真，大大提升仿真效率與設計精度。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/ea0f6f9f96bb4be69c676f47483fb7d7"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/58105840f4024ea5b2eb792712877eb3" height="30" width="26"> 本案例取材自往期直播，全程Live Demo演示，步驟/效果/數據真實可考，歡迎掃碼回顧完整直播（17：27直達本案例）。</p><p><br></p><p><strong>應用實例：7分鐘完成后副車架快速仿真</strong></p><p><br></p><p><strong>#1</strong></p><p><strong>模型一鍵導入，無需復雜預處理（1分鐘）</strong></p><p>傳統仿真模型修復與預處理耗時久，達索MODSIM SmartCAE大幅簡化前置操作。在CATIA環境中，設計工程師無需具備仿真經驗，僅需確保模型數據規范，即可開始仿真：</p><ul><li>進入模型庫，選擇“底盤部門”—“副車架”類別；</li><li>選中目標“后副車架模型”，點擊“下一步”完成導入；</li><li>全程無需手動調參數，前置準備時間顯著縮短。
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本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》
編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應用工程師
在結構工程中，精度和效率是必須滿足的目標。由于項目變得越來越復雜，能夠在確保符合行業標準的同時簡化工作流程，對于取得成功的結果非常關鍵。
本文將介紹使用
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
OCAD：反射棱鏡的初始結構設計16天前
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
雙高斯照相物鏡屬于中等視場及中等相對孔徑的典型照相物鏡，其結構形式如圖1所示。
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結構簡單
<p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/f47d56c82eb6416ea626ebb7d437afc4"></p><p>工程仿真的核心訴求在于兼顧效率與精度。傳統底盤零部件仿真流程繁瑣、手動操作量大、迭代周期長，已成為制約產品研發效率的核心瓶頸。</p><p><br></p><p>本文以底盤關鍵部件后副車架為應用案例，完整展示零CAE基礎的設計工程師
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A) 會聚光路中打入型變焦系統設計
打入式斷續變焦系統還分為一次性打入式斷續變焦系統和多重轉換式斷續變焦系統兩種。一次性打入式斷續變焦系統只有打入或打出兩個變焦倍率。多重轉換式斷續變焦系統可以通過多組可打入組分輪番打入（打出）獲得多個變焦倍率。
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