卡车板簧支架拓扑优化设计
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图1 拓扑空间和非拓扑空间
图2为61次迭代后最终的拓扑结果,导出IGS格式模型，为板簧支架设计提供参考。
图2 拓扑结果
图3为根据拓扑结果的指导和参照现有的板簧支架，在CATIA中建立的前板簧后支架。
图3 设计模型
2.1 设计模型静强度分析
为了验证该设计模型的强度，在HyperWorks软件的RAIOSS模板下，对本支架进行了静强度分析，结果如图4所示。通常由于用Rigid单元模型的螺栓连接方式，刚度过大，螺栓孔周围的应力可以忽略[2]，本结构支架的最大应力为 145.47MPa。静强度用屈服极限310MPa进行校核，安全系数为2.13,静强度满足设计和使用要求。
图4 静强度分析结果
本论文在HyperWorks的RADIOSS模板下，根据支架实际使用状态，在静力计算的基础上选取正弦交变载荷对本设计支架进行了疲劳强度和寿命分析，结果如图5和图6所示。存活率要求99.9%的情况下，安全系数需达到1.32[3]。本结构的最小疲劳安全系数为1.56，最小疲劳寿命为1.0×1011次(设计要求1.0×106次）,满足设计要求(不考虑螺栓孔周围的应力)。
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