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悬架控制臂的性能仿真和优化

3年前浏览2477

悬架系统在车辆动力学和驾驶舒适性方面起着重要作用,其下控制臂 (LCA)是关键零部件,并受到多项设计更改和决策的影响。通过仿真探索和验证设计的替代方案,以获得低控制臂的最佳性能。

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LCA 的主要设计目标之一是以最低的成本实现所需的结构性能,实现设计目标需要参数化和非参数优化技术来减轻重量(从而降低成本)。通过这些优化技术,可以使用较轻的质量获得最佳设计,以满足多个同时发生的性能要求,比如刚度、屈曲强度、耐久性、动力、甚至锻造限制。

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一般来说,静刚度有垂直负载、 扭曲、3G 颠簸等10 工况;动态负载需要优化壳体厚度;屈曲分析用于评估负载滥用。

静刚度分析

基于多个负载工况的静刚度分析是常见的要求,负载工况可以自动施加,工作流程也可以自动化,以探索减轻重量和最佳性能的设计替代方案。

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动载荷分析

评估 LCA 的固有频率和振型,并进行优化(壳厚度),以增加刚度,减少质量,并实现目标固频。

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Model

Mass(Kg)

Mode1(Hz)

Mode2(Hz)

Mode3(Hz)

初始

2.626

750.5

852.8

1026.1

优化

2.577

750.4

857.8

1036.4

对比

1.87% ↓

0.01% ↓

0.59%↑

1.00%↑

屈曲分析

低控制臂在滥用载荷条件下受到严重屈曲(坑坑洼洼驾驶),进行非线性屈曲(和后屈曲)分析,以准确评估对 LCA 的损害。

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加强筋优化

优化的形状具有 34% 更高的屈曲强度

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多轴疲劳分析

由于 LCA 受到来自多个方向的负载,因此需要正确考虑其时间历史,以准确评估疲劳寿命。

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总结

深入了解 LCA 性能,快速探索设计建立最佳方案

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理论科普仿真体系疲劳结构基础其他软件
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首次发布时间:2021-04-14
最近编辑:3年前
江丙云
博士 | 仿真专家 C9博士,5本CAE专著
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