用于摩托车车架结构优化的零件尺寸优化

2017-01-09

小型内燃机与车辆技术 2016年6期

关键词：有限元优化结构

（天津内燃机研究所天津300072）

用于摩托车车架结构优化的零件尺寸优化

郑静周文婷林诗杰

（天津内燃机研究所天津300072）

介绍了在零部件设计过程中引入有限元分析的优化设计过程，建立了基于有限元分析的优化设计模型。所得的结果对摩托车车架设计具有理论指导意义。

有限元分析尺寸优化零件优化

引言

结构优化设计产生于20世纪60年代，特别是在90年代，许多新的概念如遗传算法、形状优化、拓扑优化等被应用到结构优化过程中，其中利用有限元方法进行优化分析是一种自然的选择。因为它不仅能处理大范围的结构类型，而且它在可选择的分析类型中是一种可利用的最通用方法。它不仅只限于结构问题，也能应用到利用偏微分方程表示的任何问题中[1-2]。

有限元分析能够满足机械零部件应力分布的需要，通过有限元分析，设计人员能够了解零件中最危险的位置和应力的分布规律。结构优化分为尺寸优化和形状优化，通过对零件结构进行尺寸优化，可以改善零件的整体尺寸，与传统设计方法相比一般可节省材料7%～40%[3]。形状优化就是通过改变零件的几何边界形状，以改善结构的特性和应力分布状况[4]。将有限元方法和结构优化技术集成，可以实现机械零件在真正意义上的计算机辅助设计，更重要的是可以得到产品的最佳性能价格比。