formula sae賽車(chē)轉(zhuǎn)向節(jié)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)

1、Formula 轉(zhuǎn)向節(jié)的拓?fù)?2.6%【 Topology Optimization of a Formula SAE Steering Kuang ，Liu: Topology Optimization theory and method of FormulaFormula 轉(zhuǎn)向節(jié)的拓?fù)?2.6%【 Topology Optimization of a Formula SAE Steering Kuang ，Liu: Topology Optimization theory and method of Formula SAE steering knuckle and then topolog

2、y optimization of steering knuckle is established, Finally ,the optimized .The weight of steering knuckle is lightened by 45.6% ,a good result of topology optimization is Key words：Formula SAE，topology optimization, steering 1 引言疲勞強(qiáng)度以及可靠性方面都有很高的要求。Formula SAE 究生構(gòu)想、設(shè)計(jì)、制造一輛方程的質(zhì)量對(duì)于加速性能有很大的影響，2 轉(zhuǎn)向節(jié)拓?fù)鋬?yōu)化原

3、理及優(yōu)化Formula 作者簡(jiǎn)介:(1986-)，男；研究方向：車(chē)輛安全技 若X=（x1、x2xn 若X=（x1、x2xn）為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，則轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型可表示為求 X=x x ,Kn使得 式中，C 為結(jié)構(gòu)的柔度；F 為載荷矢量；U 為節(jié)點(diǎn)位移矢量；V1 為轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)區(qū)域的總體積；k為剩余材料百分比；KFormula SAE 1 所示。首先是構(gòu)建拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)空間，劃分網(wǎng)格，并是1 3 轉(zhuǎn)向節(jié)的拓?fù)鋬?yōu)化模型的2010 Formula 32 設(shè)計(jì)空間和非設(shè)計(jì)空間的3 網(wǎng)格2010 Formula 32 設(shè)計(jì)空間和非設(shè)計(jì)空間的3 網(wǎng)格劃21.5 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在劃分網(wǎng)計(jì)算工況的確4

4、 693922 0000軸距輪距質(zhì)心高度 24 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)果4.1 三種工況下的轉(zhuǎn) 24 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)果4.1 三種工況下的轉(zhuǎn)向節(jié)5-a 拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果、圖5-b 為轉(zhuǎn)向節(jié)在緊急制動(dòng)工況下的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果、圖5-c 為轉(zhuǎn)向節(jié)在最小轉(zhuǎn)彎半徑且4.2 工況同當(dāng)abcd5 5 二次設(shè)計(jì)及有限元分析5.1 二次實(shí)體建6 結(jié)果，并參考三種工況下單獨(dú)的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，二次設(shè)計(jì)的模型和有限元拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果對(duì)比如圖 5.2 形圖如圖 78 所示。7 8 化后的轉(zhuǎn)結(jié)果，并參考三種工況下單獨(dú)的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，二次設(shè)計(jì)的模型和有限元拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果對(duì)比如圖 5.2 形圖如圖 78 所示。7 8 化后的轉(zhuǎn)向節(jié)最大應(yīng)力為 53.8Mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該材料的需用應(yīng)228Mpa，優(yōu)化后的轉(zhuǎn)向節(jié)最大變 6 結(jié)束參考文，123 SAE.2007 Formula SAE petitions/formulaseries/rules.2006-09-4 ConorRiordan,AndresTovar,J