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作者:亓昌;马远航;杨立宁;杨姝;王勃龙;
单位:大连理工大学汽车工程学院;中国北方车辆研究所;
摘要:针对某越野车轮毂电机壳体断裂和减重问题,进行了结构强度有限元仿真分析和结构拓扑优化设计。首先,构建整车多体动力学模型,仿真分析确定轮毂电机壳体的载荷边界条件。其次,基于壳体与相连接结构的空间位置关系,建立电机壳体与悬架系统有限元模型,进行了动态仿真分析。随后,利用OptiStruct软件平台,以结构柔度最小化为目标,以优化前后体积比和最大应力为约束,建立电机壳体在多种典型工况下的拓扑优化数学模型,并求解得到最优材料分布方案。最后,对优化结果进行了仿真验证。结果表明,相比现有设计,优化后的轮毂电机壳体结构应力降低40%以上,质量减轻了2.6%,解决了原有的断裂问题,消除了应力集中现象,为类似结构的轮毂电机壳体设计提供了有益参考。
关键词:越野车;;轮毂电机壳体;;有限元仿真;;拓扑优化;;轻量化设计
基金资助:科技部高技术研究发展中心项目(2022YFB2503503)~~