懸置支架優化
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-30
懸置支架優化的視頻教程
基于HYPERMESH、ABAQUS懸置支架強度模態分析-沖壓支架
懸置支架強度模態分析-沖壓支架 第一章：分析介紹 第二章：六面體網格劃分 主要講解六面體網格劃分、共節點、空材料屬性建立（供abaqus分開多個part） 等 第三章： 支架強度分析 第四章：支架模態分析
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基于ansys workbench 的拓撲優化——梁，支架 受力優化
1.學習型仿真工程師； 2.結構仿真工程師初學者； 3.需要對結構降本，縮小體積及及其他方面的優化。 基于Ansys workbench 2021R1版本的支架和梁單元的拓撲優化操作。（課程內包含模型建立及詳細模型設置）
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基于ADMAS懸置系統解耦優化
基于ADMAS懸置系統解耦優化 共分為5章 第一章：動力總成懸置優化分析介紹 第二章：動力總成建模及Z向預載力的分析 第三章：第一輪解耦分析 第四章：懸置系統解耦優化設計過程 重點內容：懸置剛度變量、模態變量、優化設計、解耦能量百分比 第五章：解耦優化結果數據的提取 根據設計目標結合橡膠三向剛度比值合理的選擇數據
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懸置支架優化的實例教程
基于Inspire懸置支架優化分析.docx
前言
商用車輕量化已成趨勢，本文借助inspire模塊對商用車常用零部件進行優化減重，給設計提供理論依據。
幾何模型
該零部件為商用車動力懸置支架，材料ZG310，通常由設計提供優化空間并預留螺栓位置，如圖1所示。
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由于發動機懸置系統的模態頻率在25Hz以下，與發動機（含支架）比較起來相差太大，因此通常將發動機當作剛體。并且為了讓發動機支架不在發動機點火激勵的影響下產生共振，以直列四缸發動機為例，大多數設計公司都要求支架的1階模態頻率高于發動機額定轉速下的4諧次頻率的20%~30%，即如果發動機額定轉速為6000rpm，那么支架的1階模態頻率就要高于600Hz。支架強度要求在GMW14116標準[1]規定的28種工況載荷下不發生破壞。
對于鈑金支架零件，在鈑金型材上沖壓加強筋，在材料成本不變的前提下是提高支架結構強度的主要手段，因此確定加強筋布置方案是鈑金支架設計開發的關鍵環節之一。目前，有限元技術在支架的設計中已經得到廣泛應用[2] [3]，但由于零件具體形狀、安裝位置的不同，支架上加強筋的布置也各不相同。根據有限元分析結果對加強筋布置方案進行改進大多只能憑借設計者的經驗，得到的往往只是可行性設計而不是最優化設計，如何借助先進的設計理念及分析工具獲取支架加強筋的最優布局[4]是設計者們正需要解決的問題。利用HyperWorks中的形貌優化工具，可以按照設計的要求，優化出支架加強筋的最佳布局，這樣不僅可以節省設計的時間，而且還能提高設計質量。
1 載荷工況確定
根據GMW14116標準[1]規定的懸置系統28工況載荷數據，在此選取4個極限工況和2個典型工況作為計算的依據(見表1), 此處的載荷數據來自某車型懸置系統設計匹配分析報告。
2 建立優化模型 根據懸置支架在整車及發動機上的設計空間，設計出支架的初始模型。初始模型的設計不考慮肋板的布置，僅根據設計空間設計出支架的初始形貌。
展開 加載點與零件之間使用剛性單元（REB2）連接，以模擬懸置安裝的真實位置，載荷點為發動機懸置硬點位置，載荷見表4。
2.2懸置支架概念模型預分析。
對變速器懸置支架進行有限元計算，初步了解懸置支架的應力、變形的分布特點。得到各種工況下支架的所受應力情況如表5。由計算結果可以得知，最大應力出現在4g向上3g向右工況，該工況的應力分布云圖見圖4。從云圖上看，大部分區域所受的應力很小（深黑色區域），可以通過改變懸置支架的結構，提高支架的應力水平，使材料的利用率得到提高，同時降低變速器懸置支架的質量。
圖4 變速器懸置支架預分析應力分布云圖
2.3 懸置支架概念模型結構拓撲優化過程
一般情況下，在進行結構拓撲優化前，首先要根據要求設計結構特點定義結構的初始區域，然后根據結構所要滿足的功能選擇合適的目標函數。目前結構拓撲優化的目標函數一般是結構的變形能、模態頻率和由兩者共同組成的多目標函數。
按照以上建立的拓撲優化模型，在有限元Hyperworks軟件的Hypermesh中以結構的變形能最小為目標函數，材料體積約束為30%，以優化區域中每個單元的偽密度為設計變量進行拓撲優化設計。變速器懸置支架拓撲優化過程見圖5。
圖5 變速器懸置支架拓撲優化設計過程圖
3 懸置支架拓撲優化結果分析
3.1力學指標分析
為了對優化后的設計方案與原設計方案進行全面的比較，需對各種工況條件下的應力和模態進行對比。對拓撲優化結果重新生成的CAD模型重新劃分有限元模型見圖6。與變速器連接的三個孔采用全約束。加載點與零件之間使用剛性單元（REB2）連接，以模擬懸置安裝的真實位置，載荷點為發動機懸置硬點位置，載荷見表4.
展開 呂兆平
（上汽通用五菱汽車股份有限公司技術中心 柳州545007）
【摘要】 首先用變密度法建立了結構拓撲優化數學模型，闡述了利用有限元法進行結構拓撲優化的過程，然后通過建立懸置系統的動力學模型，進行動力學仿真并獲得載荷數據。進而應用有限元方法對動力總成懸置鈑金支架進行分析；根據分析結果，使用多工況拓撲優化方法對支架模型進行優化設計；減輕了懸置支架的質量，指出了拓撲優化在輕量化設計中的重要意義。
關鍵詞：懸置支架 運動學仿真 有限元分析 拓撲優化 輕量化
Topological Optimization Design of Engine Mount Bracketwith Multi Load Conditons
Lv Zhaoping
SAIC GM Wuling AutomobileCo.,Ltd..
展開 純電動汽車動力總成懸置支架主動端拓撲優化.pptx
對某純電動汽車動力總成懸置主動端進行拓撲優化，找出材料最優分布空間，為輕量化提供參考。
通過不同的優化控制條件進行不同程度的拓撲計算。
目標函數：最小應變能指數
約束條件：最小頻率500Hz、最大體積分數0.3
優化控制條件：最小尺寸（20mm，15mm，25mm）、最大尺寸（40mm，30mm，50mm）、最大應力（150Mpa）
拔模約束：Draw
捕獲.jpg
通過四個優化方案對比得出：方案四相對于方案一、方案二和方案三，質量減少，且應力明顯下降，較為推薦。 當前優化結果主要針對載荷傳遞路徑，實際結構應參考工程經驗及制造方案進行細節優化與設計。對于實際設計，可參考此種結構的拓撲構型，底部貫穿孔適當擴大，上部做出適當填補調整。
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拓撲優化是一種數學方法，它通過滿足先前建立的給定約束并最小化預定義的成本函數，在空間上優化定義域內材料的分布。本教程的主要目的是通過拓撲優化優化三角支架的材料密度并將其降低 50%。
第 1 步：概述
第 2 步：分析程序
作為第一步，對三角支架進行了分析，以獲得最大變形、最大應力（關注點）和最小安全系數。
作為第 2 步，實施了結構（拓撲）優化分析以降低材料密度。
最后一步
在開發商用車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統振動向整車傳遞現象的發生，必須計算動力總成懸置系統的模態及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統主要有幾個作用：
01
固定和支撐動力總成驅動反力，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞。
02
隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統隔振性能的核心就是解決剛體模態的頻率分配和振動耦合問題
在開發商用車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統振動向整車傳遞現象的發生，必須計算動力總成懸置系統的模態及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統主要有幾個作用：
01
固定和支撐動力總成驅動反力，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞。
02
隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統隔振性能的核心就是解決剛體模態的頻率分配和振動耦合問題
摘 要：為了降低某液壓支架底座工作時的最大應力，提高其安全性，使用ABAQUS軟件對3種工況下的底座進行強度分析，找出底座的薄弱點。對底座重新進行參數化建模，使用Isight軟件聯合Catia和ABAQUS對底座進行優化分析。優化后，液壓支架底座在3種工況下最大應力值有顯著降低，且整體重量下降9.7%.對液壓支架底座的分析與優化，降低了底座的最大應力，提高了其安全性；同時實現了底座的輕量化，
摘 要：本文利用optistruct對壓縮機鑄鋁支架進行了拓撲優化分析，并分析了不同網格尺寸和懲罰因子對拓撲優化結果的影響，成功使壓縮機鑄鋁支架重量降低了54.4%。通過對壓縮機拓撲優化方案進行模態、強度和耐久試驗，試驗結果表明：模態錘擊試驗一階模態結果為247.5Hz，滿足壓縮機支架240Hz的模態目標值要求，并順利通過了臺架振動試驗和整車道路耐久試驗，滿足壓縮機支架對結構強度和耐久疲勞的要求。
在開發工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統振動向整車傳遞現象的發生，必須計算動力總成懸置系統的模態及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統主要有兩個作用：
? 一是固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
? 二是隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身
在開發工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統振動向整車傳遞現象的發生，必須計算動力總成懸置系統的模態及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統主要有兩個作用：
? 一是固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
? 二是隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身
在開發工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統振動向整車傳遞現象的發生，必須計算動力總成懸置系統的模態及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統主要有三個作用：
1）固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
2）隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身
摘要
：改進大客車常用曲軸連桿式空調壓縮機懸置機構，基于與汽車動力總成懸置系統的相似性，考慮發動機振動和帶傳動對壓縮機振動影響，建立壓縮機總成—發動機集總參數模型。以系統能量解耦率為優化目標，系統固有頻率和懸置剛度約束作為約束條件，懸置的三向剛度值為設計變量進行優化設計。基于ADAMS建立壓縮機總成—發動機動力學模型，仿真結果表明懸置機構改進后壓縮機振動減弱，優化后懸置支反力、壓縮機質心縱向位移和繞轉動軸角加速度明顯下降
Matlab運行程序 自動分析懸置解耦，可自行設定剛度值范圍進行優化求解等，以及靈敏度分析
如下
