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题名汽车多材料控制臂拓扑优化方法
被引量：11
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作者
陈潇凯
李超
白影春
杨子发
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机构
北京理工大学机械与车辆学院
北京汽车新能源汽车股份有限公司
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出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第7期1088-1095,共8页
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基金
国家重点研发项目(2017YFB0103704)
国家自然科学基金(51675044,51805032)资助。
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文摘
为进一步提高汽车控制臂轻量化水平,提出了一种壳/填充结构多材料拓扑优化方法。采用两组设计变量建立材料插值模型:对第1组设计变量进行两步滤波,利用归一化密度梯度范数将壳区域与填充区域分离;第2组设计变量用于分配填充区域多种材料。为避免填充材料过度聚集,通过映射函数的隐式方法将局部体积约束扩展为多材料填充问题。控制臂优化算例结果表明,材料插值模型能有效识别壳特征和实现局部体积约束,控制臂主体质量较原钢制控制臂减轻13.2%,转向和制动工况下应力水平分别降低55.0%和39.7%,获得较好的轻量化效果。
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关键词
汽车控制臂
轻量化设计
多材料拓扑优化
壳/填充结构
局部体积约束
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Keywords
automotive control arm
lightweight design
multi-material topology optimization
shell/filler structure
local volume constraint
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分类号
U463.33
[机械工程—车辆工程]
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题名高比表面积周期性多孔结构拓扑优化
被引量：2
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作者
杜义贤
罗明亮
付君健
田启华
周祥曼
孙鹏飞
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机构
三峡大学机械与动力学院
水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2021年第4期31-35,共5页
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基金
国家自然科学基金(51775308,51475265)
湖北省教育厅中青年人才项目(Q20201205)
水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室开放基金项目(2020KJX04)。
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文摘
为了实现具有较高比表面积的多孔结构拓扑优化,引入局部体积约束对设计域内的材料分布进行限制,基于改进固体各向同性惩罚模型的变密度法,构造多孔结构周期性约束条件,以结构刚度最大化为优化目标,建立周期性多孔结构拓扑优化数学模型,采用移动渐近线法求解,得到高比表面积二维周期性多孔结构。通过测量优化后多孔结构单胞的表面积,并与无局部体积约束优化所得多孔结构对比,本方法可通过牺牲较少的结构性能,有效提升周期性多孔结构的比表面积。
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关键词
拓扑优化
局部体积约束
高比表面积
多孔结构
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Keywords
topology optimization
local volume constraint
high surface area
porous structure
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TG65
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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