首届上汽“知行杯”汽车结构及仿真设计大赛优秀方案展示

2017-01-05 by:CAE仿真在线来源:互联网

“知行杯”汽车结构及仿真设计大赛中的我——大铁块,经过近两个月的不断进化,逆袭了,终于长成了自己喜欢的样子,各位观众,鼓掌吧!

扭转梁的设计空间,也就是咱健壮的“大铁块”,可是一身的赘肉,唉,“瘦身”吧。拓扑优化首当其冲,去除冗余材料,寻找最优的材料分布。

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看吧,拓扑优化的结果显示横梁外侧的材料是需要保留的,掏空行不行呢?瞬间,我就变身了,V形梁、拱形梁、闭口梁。额……看看我的雏形吧!

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可不要小瞧这个截面形状,这可是用两大武器(Catia、Hypermesh),经过N(N>20)次大整形,n(n>100)次局部微调最终确定下来的。大家有没有注意到截面上部圆角要大于下部圆角?这是因为上部圆角处应力较大,圆角增大可以降低应力。那又要发问了,都增大行不行?If so,刚度就会过大了。当然,这只是整形过程中的众多小技巧之一。

好了,说说拱形梁。其实直直的身躯也不错,就是方案一,但是需要布置凸台加强,而且重量较大,并不让人十分满意。灵感源于带教老师所做的扭转梁设计培训以及一次扭转梁参观。结合理论知识并考虑方案一需要改进的部分,终于在截止日期前两天确定了最优的拱形身躯,直接上图吧:

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拱形梁不需要布置凸台,且横梁的横截面圆角过渡比较大,改善了制造工艺性能,重量更轻。现在都知道窈窕淑女—“V拱闭口梁”的来历了吧,扭转梁设计着重于横梁的设计,横梁确定之后,其他部件就随之确定,下面请来欣赏吧。

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不错吧,不仅是实力派,还美观大方,不仅妥妥的满足了全部性能要求,还得到评审专家的一致好评。优势:用材成本低,结构过渡平缓,制造工艺性好;应用普通的钢铁材料,重量仅为17.82KG,轻量化潜力较大。

团队介绍:一路走来,感谢有你们!我和两位队友,刘飞和骆亚微,我们都来自吉林大学汽车工程学院。队长:张士展,曾获国家级奖学金两次,发明专利及核心期刊论文各两项,创新计划大赛二等奖。队员:刘飞,曾获制图与构型创新能力竞赛一等奖,汽车模型制作大赛一等奖;队员:骆亚微,曾获国家级奖学金三次。