房车车架分析及结构优化设计

摘要

以拖挂式房车为研究对象,利用Hyperworks系列软件,建立其原始车架的有限元模型,并对其进行了三种典型工况(弯曲工况、左轮悬空工况、右轮悬空工况)下的静力学分析,发现原车架结构有优化的必要.在概念设计阶段重新对该房车车架进行设计,引入了拓扑优化理论及方法,对其进行单工况和多工况的拓扑优化设计,得到了传力路径清晰、材料分布合理的拓扑优化单元密度分布云图.通过对拓扑优化结果的合理解读以及对车架进行重构和有限元分析,并将其与原始车架进行对比,显示优化后的车架性能有所提升,满足结构刚强度要求,且质量减轻13.4％,轻量化效果明显,可以为拖挂式房车车架的拓扑优化设计提供参考.