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《基于可靠性的懸架控制臂拓?fù)鋬?yōu)化》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于可靠性的懸架控制臂拓?fù)鋬?yōu)化王路2015年6月中圖分類號(hào)：TQ028.1UDC分類號(hào)：540基于可靠性的懸架控制臂拓?fù)鋬?yōu)化作者姓名王路學(xué)院名稱機(jī)械與車輛學(xué)院指導(dǎo)教師陳瀟凱副教授答辯委員會(huì)主席馮能蓮教授申請(qǐng)學(xué)位工程碩士學(xué)科專業(yè)車輛工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年6月Reliability-basedTopologyOptimizationofcontrolarmforvehiclesuspensionCandidateName：LuWangSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMen
2、tor:AssociateProf.XiaokaiChenChair,ThesisCommittee：Prof.NenglianFengDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得
3、北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文在汽車輕量化的背景下，以懸架系統(tǒng)中的控制臂作為研究對(duì)象，針對(duì)多工況多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化以及可靠性拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法問題開展研究，提出了一種能夠同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)剛度和模態(tài)特性進(jìn)行優(yōu)化的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化方法，完成了拓?fù)鋬?yōu)化后控制臂的新結(jié)構(gòu)重構(gòu)；采用單層序貫可靠性拓?fù)鋬?yōu)化方法，完成了控制臂的可靠性拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。首先，歸納總結(jié)了拓?fù)鋬?yōu)化和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的概念和發(fā)展?fàn)顩r，介紹連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的主要
4、方法。接著，選取載荷惡劣的多種典型工況進(jìn)行整車仿真，獲取作用在控制臂上的載荷，將其作為靜力學(xué)分析和拓?fù)鋬?yōu)化的邊界條件，分析控制臂的靜力學(xué)強(qiáng)度特性，獲取結(jié)構(gòu)在不同工況下的柔度，分析其在約束模態(tài)和自由模態(tài)下的模態(tài)和固有頻率。然后，根據(jù)結(jié)構(gòu)外形和設(shè)計(jì)目標(biāo)建立拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)空間，將載荷數(shù)據(jù)作為邊界條件，體積比、制造工藝作為約束條件，以不同工況下的柔度和綜合固有頻率作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化?？紤]到在不同工況下，以柔度為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是不同的，同時(shí)，以頻率和柔度為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)差異更大，本文采用折衷規(guī)劃法，將柔度和頻率與單目標(biāo)優(yōu)化最優(yōu)解之間的“距離”作為目標(biāo)函數(shù)建立優(yōu)
5、化模型，進(jìn)行多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果的概念模型，確定載荷傳遞路徑和結(jié)構(gòu)形式，重新構(gòu)建模型，將其與原模型進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果顯示重建模型在體積減小的情況下，各個(gè)工況下結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力減小、柔度減小，前三階彈性體模態(tài)頻率增加，優(yōu)化結(jié)果滿意。最后，利用可靠性分析方法對(duì)載荷進(jìn)行修正，并利用修正后的載荷數(shù)據(jù)，進(jìn)行多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化，概念優(yōu)化模型加強(qiáng)了中部的肋和球鉸連接部分的結(jié)構(gòu)，減少了底部孔洞數(shù)量，所得的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果能夠體現(xiàn)不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，設(shè)計(jì)結(jié)果更加合理。關(guān)鍵詞：輕量化設(shè)計(jì)；懸架控制臂；多目標(biāo)；可靠性；拓?fù)鋬?yōu)化I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAtthebackgr
6、oundofvehiclelightweight,thispaperfocusedonthecontrolarmofsuspensionsystem,Basedonthethesisofcontinuumstructuraltopologyoptimization,inconsiderationofmanufacturingconstraintsofindustryprocess,combinedwiththethesisofreliability.Firstly,concludedandsummarizedtheconceptanddevelopmentoftopolo
7、gyoptimizationandreliability-basedoptimization,thenintroducedthemainmethodsofcontinuumstructuraltopologyoptimization.Secondly,selectedseveralbadtypicalloadingcasesforvehiclesimulation,obtainedtheloadingofcontrolarm,thiscanberegardedastheboundaryconditionsofstaticana
