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随着汽车行业的蓬勃发展,带动了重型商用车的发展,驾驶室是商用车重要部分,驾驶室是为驾驶员提供舒适和保护的地方,但是大多数重型商用车的驾驶室都存在极大的振动和噪声问题,这样不仅会对驾驶员的操作精准度和判断力产生影响,而且还会影响驾驶室的耐久性和密封性,容易造成驾驶室的破坏,所以提高驾驶室的性能是非常必要的。由于驾驶室在整车装配条件下的优化分析与单独研究驾驶室结构的优化分析存在明显差别,所以本文主要研究整车装配条件下驾驶室静态拓扑优化的新方法。结构拓扑优化是一个相对比较新的领域,虽然在百年前就已经推出结构拓扑优化这一理论,但是一直没有得到飞速的进步。国内外有许多知名学者投身到此领域研究,这一领域正在极速的发展与扩张,所以将结构拓扑优化理论应用到汽车结构设计中势在必行。查阅大量文献以后,确定了本文主要研究的整车装配条件下驾驶室静态拓扑优化的新方法。基于有限元与灵敏度分析,提出静力模态刚度灵敏度概念以及筛选设计变量的原则,通过广义逆迭代法对在整车装配条件下的驾驶室进行减重设计和增加刚度设计。通过Hyperworks软件,建立整车有限元模型。整车分为驾驶室、驾驶室支承弹簧、悬架弹簧、车架以及货厢。分别对这五部分建立有限元模型,其中大多数都采用壳单元模拟,简化部件一些不必要的特征,对整车有限元分析无影响的部件简化成质量单元来模拟,部件之间的连接采用RBE2单元模拟。分别讨论了在扭转和弯曲工况下,确定相应的载荷条件与约束条件,对单独驾驶室、驾驶室+支承弹簧组合系统、整车装配条件下的驾驶室以及安装门结构的驾驶室进行静态有限元分析。通过静力模态刚度灵敏度计算,可以筛选出主控部件作为设计变量。根据本文提出的整车装配条件下驾驶室静态拓扑优化的新方法,以驾驶室质量最轻为目标函数,整车装配条件下驾驶室的静力扭转、弯曲模态刚度为约束条件,通过广义逆迭代法得到最优设计方案。将优化后的新结构强度校核,验证了整车装配条件下驾驶室静态拓扑优化的新方法的可行性与有效性。