应用尺寸优化设计方法,采用Optistruct优化设计软件的尺寸优化模块对某整车试验台架进行了结构优化设计。通过尺寸优化分析得到结构各梁的厚度值,并结合分析结果进行了3次改进,得到了结构的最优化形式。优化后的整车试验台架结构,可在保证功能的同时实现减重15.4%的目标,由此验证了优化设计方法对结构改进设计的有效性。 3梁的厚度优化结果图4初次结构改进后关键节点处垂向位移曲线根据初次改进后的结构特点，需要加强该台架的垂向刚度，为此分别在节点c和节点e处增加了斜撑，斜撑为50mm×50mm的冷弯空心方钢，厚度为4mm。第2次改进后的计算结果见图5和图6。由图5和图6可看出，最大位移为5.71mm，最大应力为198MPa，改善效果不明显。图5第2次结构改进后关键节点处垂向位移曲线图6第2次结构改进后应力分布云图进行了第3次结构改进，即在a、b节点和f、g节点处分别增加相同规格的斜撑，且左右对称。第3次改进后的分析计算结果如图7所示。本文由公司网站全自动滚圆机网站采集转载中国知网整理!    http://www.gunyuanji168.com/ 图7第3次结构改进后关键节点处垂向位移曲线由图7可看出，第3次结构改进后，整个台架的垂向位移最大值为4.74mm，小于目标值5mm，且结构最大应力为132MPa，满足设计要求。图8为优化前、后的台架结构应力云图，表2为优化前验台架结构优化设计-电动数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机、后台架结构应力对比结果。由表2可知，优化后台架结构应力值有较大幅度降低，且分布更均匀。（a）优化前（b）优化后图8优化前、后的台架结构应力云终的优化结果如图3所示。优化后各梁的厚度只能作为参考，因为实际供货状态的冷弯空心型钢的规格是有限制的，其厚度不连续。通过查阅《工程材料手册》[4]，并结合图3的厚度优化结果，分别将优化后在2.0mm<x<3.0mm范围内的梁的厚度全部选定为3mm，在3.0mm<x<4.0mm范围内的梁的厚度全部选定为4mm，然后重新进行结构分析。初次改进结构后分析结果见图4，其中a~g代表关键节点的位置，中间点d处的最大垂向位移为6.64mm，未达到设计目标。图3梁的厚度优化结果图4初次结构改进后关键节点处垂向位移曲线根据初次改进后的结构特点，需要加强该台架的垂向刚度，为此分别在节点c和节点e处增加了斜撑，斜撑为50mm×50mm的冷弯空心方钢，厚度为4mm。第2次改进后的计算结果见图5和图6。由图5和图6可看出，最大位移为5.71mm，最大应力为198MPa，改善效果不明显。图5第2次结构改进后关键节点处垂向位移曲线图6第2次结构改进后应力分布云图进行了第3次结构改进，即在a、b节点和f、g节点处分别增加相同规格的斜撑，且左右对称。第3次改进后的分析计算结果如图7所示。图7第3次结构改进后关键节点处垂向位移曲线由图7可看出，第3次结构改进后，整个台架的垂向位移最大值为4.74mm，小于目标值5mm，且结构最大应力为132MPa，满足设计要求。图8为优化前、后的台架结构应力云图，表2为优化前、后台架结构应力对比结果。由表2可知，优化后台架结构应力值有较大幅度降低，且分布更均匀验台架结构优化设计-电动数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机。本文由公司网站全自动滚圆机网站采集转载中国知网整理!    http://www.gunyuanji168.com/