基于拓扑优化方法的汽车传动轴轻量化设计

发布时间：2024-01-29 11:39

　　汽车轻量化设计一直是国内外专家学者研究的热点问题,传动轴作为汽车传动的关键部件也吸引着众多学者的关注。近几年国内对传动轴的研究虽然取得了一定的研究成果,但由于研究起步较晚,轻量化设计理论和严格的生产制造体系还未完全建立,国产传动轴与国外同类产品相比,在重量及可靠性等方面还存在较大改善空间。因此,本文在前人研究基础上,从机械结构和材料两个方面对重载汽车的传动轴进行了轻量化设计研究。在传动轴结构轻量化设计方面,对重型汽车传动轴的凸缘叉、花键轴叉及万向节叉进行了结构优化设计。首先在Creo2.0软件中建立零部件的三维模型,使用ANSYS Workbench软件对其进行结构静力学分析,得到危险截面与实际断裂部位一致,且模型质量与实物称重吻合,完成三维模型的校正。然后采用变密度法对模型进行结构拓扑优化分析,根据分析结果对其结构形状进行消减和尺寸优化,并对优化后的零部件进行了校核。在传动轴材料轻量化设计方面,分别采用铝合金、镁合金和复合材料对传动轴的凸缘叉和轴筒进行了材料轻量化设计。首先,同结构优化设计一样,建立好三维模型后导入ANSYS workbench中进行静力学分析,完成三维模型的校正。然...

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【学位级别】：硕士

图2.1三种不同类型的结构优化

图2.2OC解法流程图

图3.1开启ANSYSWorkbench测试模式

图3.3拓扑优化结果

本文编号：3888119