一种含异形结构的汽车合装吊具设计与优化

摘要

为解决汽车合装吊具采用传统型材导致的自质量大、美观性欠佳及折弯处应力集中等问题,设计了一种以非均匀有理式B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)为轮廓的异形吊臂结构。对吊臂结构进行用材分析,通过传统型材结构与异型结构的对比,提出一种以异型基本单元为结构主体的定制化设计流程。通过有限元分析软件对吊臂及吊具整体结构进行静力学分析,验证了结构设计的可行性;根据变密度法原理对吊臂结构进行轻量化设计,采用Inspire软件的OptiStruct求解器对其进行拓扑优化,得到3种轻量化结构方案并进行优选。综合考虑可能出现的复杂工况,对连接结构进行二次拓扑优化设计,得到最终结构优化方案,为机械装备的轻量化设计提供参考。