对基于固体参数模型的汽车部件的结构最优化

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计算机工程学(2002) 18: 109–115
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2002年伦敦Springer-Verlag出版社
对基于固体参数模型的汽车部件的结构最优化
M. E. Botkin
美国，沃伦，密歇根州，冈比亚研发中心
摘要：参数塑造是用于修建汽车前部结构概念的某些模型的，而汽车前部结构概念则是利用碳纤维合成材料和对应的成型过程。超轻量级铝身前部结构被再设计成包括所有合成材料的前部结构。有两个概念被人们研究，这两个概念都把汽车前部结构描绘成一个固定的外型。闭合部分是由内外两块构成的。因此，参数塑造在构造和改善模型以用于最优化概念研究方面是一个很有用的工具。这些模型可以迅速被建立，拟订尺寸和定位尺寸尤其能用以做必须的调整，把各个主要部件安装在一起。然后参数模型必须被连接成一个几何体模型以获得一个表面滤网。这样 结构优化输入数据才可能迅速地被以参数模型为基础的有限元素模型创造从而开始交易学习。参数塑造与结构优化连接的完整过程被用于轻量级前部结构的设计研究中 。人们研究一些碳纤维化合物质以尽可能地大量减少某些比过去成本低的碳纤维材料。结构优化用于组合结构和固定的前部结构设计的对比。通过各种材料和合成铺垫对八个案例进行了研究。预计钢用量节省45%-64%。最合理的设计包括一个由相对低价的切割碳化纤维和机织碳化纤维合成物，在震动区域顶部使用了20毫米的轻质木材。这个设计最大厚度达到7毫米，可大量减少钢用量，大约达到62%。

关键字： 自动化配合; 汽车; CAD 塑造; 综合; 有限元素塑造; 优化