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随着我国城市化进程的加速,预搅拌混凝土的理想运输工具——混凝土搅拌运输车的需求量也急速增加。但繁荣市场的背后却隐藏着国产混凝土搅拌运输车与国外同类产品巨大的差距。传统设计经验过于保守,使得产品的质量和刚度过大,这不仅直接降低了搅拌车的装载量还加剧了燃油的消耗,增加尾气的排放,污染了环境。 结构优化技术以有限元方法为基础,是一种突破传统理念的全新设计技术。通过用拓扑优化、尺寸优化等方法对原结构进行优化,得到既能满足力学性能要求又节省材料的理想设计方案。因此,结构优化技术被设计人员广泛应用于专用汽车轻量化研究之中。 本文将有限元分析、拓扑优化、尺寸优化等多项CAE技术应用于混凝土搅拌运输车轻量化研究中:对搅拌车车架结构进行了有限元分析,并对其结果进行分析,确定将前后支架和斜拉撑作为结构优化的目标部件;对前后支架分别进行了拓扑优化和尺寸优化,最终得到了理想的轻量化结构,在符合刚度和强度要求的前提下,质量分别减轻了 18.3%和33.2%;对斜拉撑进行了拓扑优化,质量减轻了13.1%,优化后的斜拉撑结构使得副车架在各工况下的承载状况得以改善。