車身結構優化，結構優化
關注創建者：參數化結構優化 創建時間：2018-08-25
車身結構優化，結構優化的視頻教程
車身結構優化方法（拓撲、形貌、尺寸）
車身結構優化方法 3.1拓撲優化方法介紹 3.2拓撲優化案例 3.3焊點、膠水靈敏度分析 3.4快速建隔板的方法 3.5基于模態、剛度的隔板優化 3.6形貌優化方法介紹 3.7 形貌優化案例 3.8尺寸優化方法介紹 3.9尺寸優化案例 3.10料厚靈敏度分析
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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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車身結構優化，結構優化的實例教程
車身是汽車行駛運動過程中的主要承載體。車身由大量的部件構成，結構復雜，工作條件也十分復雜。主要的工作載荷包括：驅動慣性力，制動慣性力，轉向慣性力，不平路面激勵力和動力結構載荷等等。如果車身結構設計中剛度設計不足，則車身的振動頻率會引起結構共振，進而引起結構連接的強度失效（產生塑性變形），進而導致車門、窗框、背門框等變形過大。最終導致車門卡死、玻璃破碎、密封失效、漏氣漏水等問題。分析車身的剛度，改進車身結構設計，提高車體剛度是非常重要。
車身性能開發金字塔的最底層是消費者最易感知的性能，即操穩性能，而操穩性能直接相關的就是車身的整體剛度性能。（車身扭轉剛度、區域剛度是和車身操穩性能相關的，因此車身扭轉剛度的性能目標應該滿足操穩性能要求，也應該由操穩性能需求來定義。）
通常更高的車身剛度性能對于操穩、NVH、耐久性能是有益的，那是不是說為了提升上述相關性能可以過度提高剛度性能呢？當然不是，剛度性能提升是要滿足結構最優化設計原則，即通過結構優化設計來提升材料有效利用率，而不是靠粗暴地堆疊材料來提升剛度性能。在提升剛度性能時還要考慮輕量化要求，只有通過結構優化設計才能夠在滿足剛度性能要求時，同時滿足動力經濟性的要求。
結構優化包括拓撲優化、形狀優化等方法在優化車身性能中具有非常重要的作用。拓撲優化可以合理優化材料分布，識別車身結構薄弱點。形狀優化進一步優化零部件結構形狀提升材料效率。
以上包括本田、雷諾、沃爾沃、標志、尼桑、寶馬、雷克薩斯、斯柯達、歐寶等車型開發過程中拓撲優化在結構性能優化中的案例。
展開 而前期工程
階段，如何布置出合理的車身骨架架構，一直是個相對空白的地帶，也是整車正向開發過程
中繞不過的坎。盡管研發工程師根據經驗，參照現有車型的結構特點，也能進行車身骨架架
構的設定，但總是缺乏有效手段直觀地反映不同車型結構布置的特點。本文用拓撲優化的方
法，從結構基本特征的角度來審視這一問題，并運用該方法對某SUV 車身結構進行研究，獲
得一些直觀性的結論。
瞿元_基于拓撲優化的車身結構研究.pdf
而前期工程階段，如何布置出合理的車身骨架架構，一直是個相對空白的地帶，也是整車正向開發過程中繞不過的坎。盡管研發工程師根據經驗，參照現有車型的結構特點，也能進行車身骨架架構的設定，但總是缺乏有效手段直觀地反映不同車型結構布置的特點。本文用拓撲優化的方法，從結構基本特征的角度來審視這一問題，并運用該方法對某SUV車身結構進行研究，獲得一些直觀性的結論。
關鍵詞：車身,前期工程,拓撲優化
1 引言
隨著對整車研發過程認識的加深，以及對正向開發過程的探索，在車型開發前期，對車身結構做出更合理的規劃顯得愈來愈重要。常規的研發思路之一是通過參考已有車型的結構，經過適當的修改，形成新的結構，并用于新車型中。但是對于原始車型的設計思路、結構布置的原因等缺乏系統的理解，或者理解不深，往往在更改過程中產生新的問題。為了部分解決上述問題，本文從結構拓撲優化的角度，對某SUV車型車身結構的總體布置進行初步探討，以期加深對結構布置的理解。
2 研究方法概述
合理化的車身結構，是滿足整車基本性能的重要保障。為了能夠實現結構的最優布置，文獻[1]使用了拓撲優化工具來布置車身結構。其基本思路是從造型以及車內空間布置出發，建立車身空間的基礎網格模型，然后根據一定的工況要求，對基礎網格進行拓撲分析，并根據拓撲結果建立梁、板殼模型，并進行多項性能的優化，從而實現車身結構的正向開發。本文借助于該思想，建立研究對象的結構空間包絡，并對該包絡進行拓撲分析，然后將仿真結果與原始結構進行比較，尋找車身結構中的關鍵點，推測初始結構可能的布置思想，從而加深對該研究思路的理解。其基本過程如下圖所示：
3 某SUV車身結構研究
本文選取的研究對象是某比較受歡迎的城市SUV，通過對其結構的研究，有利于了解其總體結構的布置原理。
展開 而前期工程階段，如何布置出合理的車身骨架架構，一直是個相對空白的地帶，也是整車正向開發過程中繞不過的坎。盡管研發工程師根據經驗，參照現有車型的結構特點，也能進行車身骨架架構的設定，但總是缺乏有效手段直觀地反映不同車型結構布置的特點。本文用拓撲優化的方法，從結構基本特征的角度來審視這一問題，并運用該方法對某SUV車身結構進行研究，獲得一些直觀性的結論。
關鍵詞：車身,前期工程,拓撲優化
1 引言
隨著對整車研發過程認識的加深，以及對正向開發過程的探索，在車型開發前期，對車身結構做出更合理的規劃顯得愈來愈重要。常規的研發思路之一是通過參考已有車型的結構，經過適當的修改，形成新的結構，并用于新車型中。但是對于原始車型的設計思路、結構布置的原因等缺乏系統的理解，或者理解不深，往往在更改過程中產生新的問題。為了部分解決上述問題，本文從結構拓撲優化的角度，對某SUV車型車身結構的總體布置進行初步探討，以期加深對結構布置的理解。
2 研究方法概述
合理化的車身結構，是滿足整車基本性能的重要保障。為了能夠實現結構的最優布置，文獻[1]使用了拓撲優化工具來布置車身結構。其基本思路是從造型以及車內空間布置出發，建立車身空間的基礎網格模型，然后根據一定的工況要求，對基礎網格進行拓撲分析，并根據拓撲結果建立梁、板殼模型，并進行多項性能的優化，從而實現車身結構的正向開發。本文借助于該思想，建立研究對象的結構空間包絡，并對該包絡進行拓撲分析，然后將仿真結果與原始結構進行比較，尋找車身結構中的關鍵點，推測初始結構可能的布置思想，從而加深對該研究思路的理解。其基本過程如下圖所示：
3 某SUV車身結構研究
本文選取的研究對象是某比較受歡迎的城市SUV，通過對其結構的研究，有利于了解其總體結構的布置原理。
展開 結構膠對于車身扭轉剛度及模態有明顯的提升作用，但是由于成本的限制不可能每一處都要布置結構膠，因此，需要對結構膠的位置進行優化，在關鍵的位置布置結構膠。
1.首先在車身上打滿結構膠，彈性模量為1800Mpa，后續會對結構膠的參數進行篩選。
2.定義優化變量，選擇結構膠的Prop即可
3.由于是在車身上布膠，因此需要定義左右對稱
4.定義響應，此處只針對扭轉剛度進行分析，響應選擇體積分數和應變能
5.定義約束，體積分數最大0.3
6.定義目標
7.提交計算后，經過7個迭代步，分析，查看優化結果，紅色位置是需要布置的
8.對比分析：打滿結構膠、優化結構膠，可以發現，優化的結構膠有效的提升了性能
9.通過HyperStudy對結構膠參數進行篩選，將結構膠單獨放在一個include文件中，定義參數化模板
10.定義完畢后，新建HST，選擇參數化文本
11.定義源文件、求解器輸入文件名稱、選擇求解器
12.定義完畢模型后，點擊導入設計變量，在明細一欄中，定義離散變量Discrete，然后定義變量取值，此處共定義了20個離散值。
13.提交作業，完成模型計算，顯示成功才說明模型完成計算，但還要檢查是否產生成h3d結果文件，成功不到表真正計算成功。
14.確認成功后，可以定義響應。通過提取點的位移，然后通過公式換算得到剛度值
15.定義完畢后，可以創建DOE，選擇結構膠變量，選擇輸出的響應，因為已經定義了20個離散值，選擇取樣方法時，定義取樣數量，然后對矩陣進行編輯即可。然后進入下一步提交作業，計算每個樣本點，自動獲取響應值，省去了單獨計算提取結果的麻煩。
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車身結構優化，結構優化的相關專題、標簽、搜索
車身結構優化，結構優化的最新內容
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：
<p class="ql-align-justify">Ansys 5月應用系列線上研討會共10場，主題覆蓋AI+優化、光學、電弧、熱管理、材料決策…等主題，希望幫助工程師深入掌握仿真能力的應用價值，精彩內容持續全年，歡迎大家報名參與！</p><p>歡迎加入直播交流聊，獲取專屬開播提醒、直播回放、直播PPT及完整日程實時更新，干貨不錯過！</p><p class="ql-align-center">
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
ANSYS結構優化模塊的形貌優化3個月前
ANSYS Workbench 形貌優化主要是針對薄殼結構的強度，改變其表面形貌，如凸起，加強等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質量約束為100%
形貌優化后，同質量下，整體變形為
航空航天工業是對零部件質量和可靠性要求最高的行業之一。利用增材制造技術生產高科技零部件的潛力巨大。這種新工藝提供了創造新型設計的機會，這些設計以功能為導向，具有優化和面向目的的幾何形狀。
面臨挑戰
MSC Apex Generative Design的以功能為導向的組件優化誕生于帕德博恩大學直接制造研究中心與工業合作伙伴的一個研究項目。為重新設計優化項目確定并選擇了一個航空航天支架
<p class="ql-align-justify">*本文投稿自工程機械制造行業用戶張俊</p><p><br></p><p><br></p><p>車架是起重機三大結構件之一，其剛度、強度性能對起重機的吊載性能、可靠性、安全性有著至關重要的作用。大量研究表面，汽車燃油消耗的50%是由整車重量引起的，整車重量每降低10%，燃油經濟性可提高3.8%。輕量化設計是指在保證其基本性能的情況下，盡可能提高材料利用率
*本文投稿自工程機械制造行業用戶張俊
車架是起重機三大結構件之一，其剛度、強度性能對起重機的吊載性能、可靠性、安全性有著至關重要的作用。大量研究表面，汽車燃油消耗的50%是由整車重量引起的，整車重量每降低10%，燃油經濟性可提高3.8%。輕量化設計是指在保證其基本性能的情況下，盡可能提高材料利用率，將重量做到最低，這是降低成本節約能耗的重要手段之一。
本文通過 HyperMesh
關鍵詞：帶筋薄壁結構；固有頻率；屈曲穩定性；變密度法；拓撲優化；
帶筋薄壁結構因具有質量輕、強度高的優點，在汽車制造、航空航天、船舶工程等眾多工程領域中得到廣泛應用，已成為現代工程設計中不可或缺的重要組成部分。然而，在復雜外部載荷作用下，該類結構的振動與屈曲穩定性問題依然是設計過程中的關鍵挑戰：振動易引發結構疲勞損傷，縮短其服役壽命；屈曲失穩則可能導致結構整體失效，甚至引發嚴重安全事故。傳統設計方法多依賴于工程經驗或采用簡化優化策略
01 什么是結構優化設計？
結構優化設計 (optimumstructural design)在給定約束條件下（如結構體積、固有頻率），按某種目標函數(如結構剛度最大、質量最低)求出最好的設計方案，如以結構的重量最小為目標，則稱為最小重量設計。
結構優化按照改變結構原始狀態的程度分為：結構尺寸優化、結構形狀優化、結構拓撲優化。
1.結構尺寸優化
