卡車板簧支架拓撲優(yōu)化設計
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圖1 拓撲空間和非拓撲空間
圖2為61次迭代后最終的拓撲結果,導出IGS格式模型，為板簧支架設計提供參考。
圖2 拓撲結果
圖3為根據(jù)拓撲結果的指導和參照現(xiàn)有的板簧支架，在CATIA中建立的前板簧后支架。
圖3 設計模型
2.1 設計模型靜強度分析
為了驗證該設計模型的強度，在HyperWorks軟件的RAIOSS模板下，對本支架進行了靜強度分析，結果如圖4所示。通常由于用Rigid單元模型的螺栓連接方式，剛度過大，螺栓孔周圍的應力可以忽略[2]，本結構支架的最大應力為 145.47MPa。靜強度用屈服極限310MPa進行校核，安全系數(shù)為2.13,靜強度滿足設計和使用要求。
圖4 靜強度分析結果
本論文在HyperWorks的RADIOSS模板下，根據(jù)支架實際使用狀態(tài)，在靜力計算的基礎上選取正弦交變載荷對本設計支架進行了疲勞強度和壽命分析，結果如圖5和圖6所示。存活率要求99.9%的情況下，安全系數(shù)需達到1.32[3]。本結構的最小疲勞安全系數(shù)為1.56，最小疲勞壽命為1.0×1011次(設計要求1.0×106次）,滿足設計要求(不考慮螺栓孔周圍的應力)。
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