基于模态分析的汽车塑料保险杠拓扑优化

• 作者: 何造 李健 林广谊 王镇江 龚世海
• 来源期刊: 塑料
• 学科: 交通运输
• 关键词: 塑料保险杠 有限元分析 模态性能 拓扑优化 轻量化
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 计算机辅助设计与数据库特辑
• 页码范围: 9-12
• 页数: 4页
• 分类号: U468.4|TP391.7
• 语种: 中文

摘要

为了实现汽车塑料保险杠的轻量化设计,结合保险杠的动态特性,采用拓扑优化的方法进行塑料保险杠的结构设计.以某国产SUV汽车的塑料保险杠为例,应用Altair的Optistruet模块,对塑料保险杠进行有限元建模和模态分析,得到了保险杠的有限元分析模型,然后对其进行模态分析,通过计算得到了其固有频率.在保证保险杠模态性能不降低的前提下,以保险杠的体积最小化为目标,应用拓扑优化理论优化了保险杠主要厚度区域的局部区域厚度,得到了材料的理想分布,根据拓扑优化厚度结果云图,结合制造与加工生产的实际情况,确定保险杠的轻量化设计方案.最终保险杠的重量减轻了11％,其主要模态频率变化在1 Hz以内.