汽车轮毂轻量化设计的拓扑优化技术研究.docxVIP

汽车轮毂轻量化设计的拓扑优化技术研究

目录

汽车轮毂轻量化设计的拓扑优化技术研究（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2汽车轮毂减重需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.3拓扑优化技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4本文研究内容及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

汽车轮毂结构特点与轻量化设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1汽车轮毂功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2传统汽车轮毂结构类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.3汽车轮毂轻量化设计目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.4汽车轮毂轻量化设计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

拓扑优化理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1结构优化基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2拓扑优化数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.3拓扑优化算法分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.4拓扑优化求解方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

基于拓扑优化的汽车轮毂结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.1汽车轮毂有限元模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.2拓扑优化设计参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.3拓扑优化结果分析与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.4优化结构拓扑形态提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

优化结构制造工艺与可行性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

5.1优化结构加工工艺选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

5.2增材制造技术应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

5.3优化结构强度验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

5.4优化结构成本效益分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

拓扑优化技术在汽车轮毂设计中的应用实例．．．．．．．．．．．．．．．．．44

6.1案例一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

6.1.1设计问题描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

6.1.2优化模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

6.1.3优化结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

6.1.4工艺实现与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

6.2案例二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

6.2.1设计问题描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

6.2.2优化模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

6.2.3优化结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

6.2.4工艺实现与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

7.1研究结论总结．．．．．．．．．．．．．．