采用Optistruct的优化算法,对控制臂的厚度和截面进行二次优化设计,在保证其结构强度和包络空间满足要求的同时,将其厚度由8mm减少到3mm,实现了该控制臂的轻量化设计要求。本文提出的尺寸优化设计方法可为汽车其他零部件的轻量化设计提供参考。强度和包络空间满足要求的同时，对结构件的厚度进行最优选择。在尺寸优化中，Optistruct首先通过线性近似的方法把非线性目标函数或约束转化为线性表达式 本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/  ，然后使用可行方向法进行求解。可行方向法的基本思路[6-7]：给定一个可行点X，使之满足迭代公式：Xk+1=Xk+dksk+1式中：dk为步长；sk+1为第k+l次迭代的搜索方向。如果Xk+1仍不是最优解，则重复上述步骤汽车悬架上控制臂-电动数控滚圆机滚弧机张家港折弯机滚圆机滚弧机，直到得到最优的点列阵Xk+1。2上控制臂的强度分析及尺寸优化2.1强度分析采用CATIA软件对该控制臂进行三维建模，其结构如图1所示。该控制臂采用QSTE380材料，其厚度为8mm的冲压件，一端与轴节连接，另一端与车架连接。将上控制臂以stp格式导入HyperMesh软件中。由于上控制臂是板壳结构，利用板壳单元进行离散，壳单元的厚度为8mm。以四边形单元为主，避免采用过多的三角形单元引起局部刚性过大[8]。为了使整个上控制臂有限元模型规模不致过大，以保证计算的经济性，单元尺寸控制在2mm。根据上控制臂的受力情况，约束控制臂一端1、2、3、5方向的自由度以及另一端1、3方向的自由度。模型规模为单元总数3395个、节点总数3590个。为校验该控制臂是否满足强度要求，通常仅需计算极限垂直冲击和极限转弯两种工况下的应力大校该控制臂为典型的二力杆，两种工况下的载荷：极限垂直冲击-6239N，极限转弯6643N。在定义优化过程之前执行线性应力分析，可以帮助识别结构的响应，保证为优化所定义的约束是合理的[9]。对模型的应力进行初步计算，极限垂直冲击工况应力云图如图2所示，其最大应力为192MPa；极限转弯工况应力云图如图3所示，其最大应力为205MPa。可以看出，上控制臂最大应力远小于材料的屈服极限380MPa，因此，有必要对上控汽车悬架上控制臂-电动数控滚圆机滚弧机张家港折弯机滚圆机滚弧机 本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/