基于Nastran使用频率响应对汽车轮胎优化设计攻略
一、工况描述
如图1所示的汽车模型，其左前轮失去平衡（偏心），偏心质量是0.3单位，到车轮中心的半径为10英寸。我们所感兴趣的范围是0.5～50Hz，约束条件是轮胎的最大位移不得超过0.5英寸，在0.5～25Hz的振动频率范围内驾驶员的座椅位移最大不得超过0.25英寸。目标函数是：在0.5～25Hz的振动频率范围内将驾驶员座椅的SRSS响应减到最小。要求使用模态方法。
图1 车架模型
二、优化描述
1、设计变量：汽车的弹簧和阻尼参数。
2、目标函数：使驾驶员座椅上的SRSS响应减到最小。
3、受到的约束条件：
轮胎的最大的垂直位移不得超过0.5英寸。
驾驶员座位的最大的垂直位移不得超过0.25英寸。
令X1＝0，X2＝1，X3＝0，X4＝1000（高于我们感兴趣的最高频率）。
因为X表示单位时间内转过的圈数，所以它必须乘以2π来得到每单位时间内转过的弧度。输入2π。
输入的力是mrω2。我们将利用DAREA卡来输入mr部分，但是还需要ω2项的输入。
我们想从TABLED4中施加第二项（或ω^2项），这可以通过设置A1＝0.0和A2=(2π)^2来实现。
直接频率响应。 模态频率响应。 模态瞬态响应。
1、创建optim1.blk文件，定义设计变量、目标函数以及约束条件。
2、创建Optim.bdf文件，创建优化方案。
七、显示设计变量历程
设计变量历程如图3所示。
图3 设计变量历程
八、显示目标函数历程
显示目标函数历程如图4所示。
图4 目标函数历程
九、位移变化曲线
位移变化曲线如图10-41所示。
图5 Node471位移－频率曲线
九、MSC Nastran 拓扑轻量化案例与技术专题
以上是笔者使用频率响应的优化实例，希望对那些正在学习或即将学习Nastran软件的用户有所帮助。
MSC Nastran 拓扑轻量化案例与技术专题
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