電動平車產品優化設計

 

      尺寸優化和形狀優化是設計人員在對模型形狀有一定的設計思路改變后所進行的一種細節設計。尺寸優化是通過改變結構單元屬性(殼單元厚度、梁單元橫截面屬性、彈簧單元的剛度和質量單元的質量)以達到應力或者位移等在一定的設計范圍內。形狀優化是通過改變某些形狀參數來改變模型的力學性質，以達到應力或位移等在一定的設計范圍內。

 

      對于電動平車設計，兩根梁結構焊接工藝性較好，輪胎布局方便，因此主梁總體結構無需進行拓撲優化。現在只對占車架質量比例較大的主梁進行尺寸和形狀優化設計。

 

      電動平車主梁采用的是工字梁，可通過增加腹板厚度、腹板高度、翼板厚度及翼板寬度來提高工字梁剛度，對結構高應力危險區域可以采用局部加強方式改進。設計目標為整車質量最小，設計約束為各工況下位移約束點最大位移不超過設定值，具體約束如表2所示。

 

      由上面優化結果可以看出：尺寸形狀優化使電動平車主梁腹板厚度減薄、高度增加，減少了材料消耗，達到了車架輕量化的目的。所以在一定范圍內，增加翼板厚度和腹板高度，對于加強車架剛度、減小應力集中及減重有明顯的效果，而增加腹板厚度對提高電動平車車架剛度等方面沒有明顯的效果。這些均增強了對設計人員的指導作用。