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· 设计 ·计算 ·研究 · 框架式货车驾驶室开发研究 王志超 -何洪军 于多年 郝新春 。 (1．吉林大学 汽车动态模拟国家重点实验室2．中国第一汽车集团公司技术中心) 【摘要 】根据已有钣金结构驾驶室模型建立了同尺寸驾驶室拓扑优化的基结构 ，以质量为约束，以加权柔顺度 最小为 目标 ，对其进行多工况拓扑优化。根据拓扑优化结果 ，采用矩形截面杆件构建框架式驾驶室 ，并应用正交试验 方法合理选取矩形截面杆件的截面尺寸 ，为货车驾驶室的开发提 出了～种全新 的设计方法。 主题词：载货汽车 框架式驾驶室 拓扑优化 正交试验 中图分类号：U463．81 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3703(2010)11-0029—05 DevelopmentandResearchofFrame-typeTruckCab WangZhichao，HeHongjun，YuDuonian，HaoXinchun (1．StateKeyLaboratoryofAutomotiveDynamicSimulation，JilinUniversity；2．ChinaFAW Group CorporationRDCenter) A【bstract]Inaccordancewiththeexistingcabmodel，thebasicstructureofacabwiththesamedimensionwith topologicaloptimization wasbuilt， and itwasoptimized with quality as constraints and the minimum weighted complaisanceasobjectiveinthemulti-conditiontopologyoptimization， thenframe—typecabusingrectangularci~oss— sectionbeamsaccordingtotheresultsofsuchtopologyoptimizationisconsturcted．Finally，thecross—sectiondimensions oftherectangularsectionbeam wereselectedbasedonorthogonaltest， proposinganew designmethod fortruck cab development． Keywords：Truck，Fram e— peCab，TopologyOptimization，OrthogonalTest 1 前言 不仅整体质量有所减轻，在性能方面也有较大提升。 2 建立驾驶室基本结构 同轿车车身一样 ，传统的货车驾驶室几乎全部 采用结构设计复杂的薄壁钣金件 ，通过将内、外板焊 根据已知钣金结构驾驶室尺寸参数及其主要的 接在～起组成驾驶室的整体结构，其设计及制造技 硬点特征 ．留出车门、风挡玻璃 、地板凸包等 的设计 术较成熟 。但钣金结构设计工作量大、周期长，改型 空间，忽略实际结构的加强筋、工艺孔等结构，且设 困难 ，需要开发钣金件的冲压模具 ，在小批量专用车 置所有板件厚度均相同，建立的基本结构几何模型 驾驶室开发制造 中，成本偏高。 如图1所示。 针对上述特点，结合国、内外有关框架结构的相 关研究，如 目前大量客车车身骨架的设计和一些小 批量电动车车身结构的设计研究 1J【等 ，本文提 出了 基于拓扑优化和正交试验方法的框架式货车驾驶室 设计。首先根据已有钣金结构驾驶室模型的基本结 构特征和尺寸 ，建立 了同尺寸驾驶室拓扑优化的基 图 1 根据钣金结构驾驶室构建同尺寸驾驶室基本结构 本结构 ，对基本结构进行多工况