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随着汽车工业的迅速发展和消费者对汽车产品质量要求的日益提高,提高汽车产品可靠性水平已成为企业的“重中之重”。在提高商用车发动机悬置支架可靠性水平的同时,不能减低结构的机械强度性能,因此对悬置支架的结构优化和可靠性研究具有现实的意义。发动机悬置支架主要起到支撑发动机重量的作用,根据设计空间和工艺要求进行拓扑优化设计,以寻找最合理的材料分布。悬置支架结构优化可以在概念设计阶段进行不同方案的论证,并通过有限元分析和强度试验进行验证。在影响结构可靠性的众多复杂因素中,产品设计是最根本的影响因素。设计决定了发动机悬置支架的可靠性,设计中留下的缺陷是不可能在生产与使用中去完全解决的。目前,可靠性技术发展很快,新技术和新方法层出不穷,但很多可靠性技术不能成功应用于发动机的设计过程中;不少可靠性理论和模型对于工程人员都显得陌生而不容易被接受,不能起到很好的效果,使设计中的可靠性工作成为“摆设”。现有设计分析通常采用的是基于工程经验的安全系数法进行确定性设计,可能导致其可靠性不足或过于保守。为了得到发动机悬置支架材料的合理分布,需要对原始结构进行了拓扑优化。可靠性设计需要对结构可靠度进行分析,实际设计参量几乎都是随机变量,采用确定性的分析方法进行结构分析设计显然不尽合理。如何能以可靠性理论为基础结合传统的安全系数法来不断提升发动机悬置支架的可靠性设计水平,实现结构的优化设计,降低结构重量,建立可靠性优化设计技术方法是本文研究的主要内容。本文以商用车发动机悬置支架对研究对象,进行了结构拓扑优化、可靠度分析和优化研究。第一章主要论述了结构优化和可靠性研究背景和意义,第二章介绍发动机悬置支架结构拓扑优化和有限元验证。第三章进行了悬置支架参数化建模、自动化计算流程集成,并计算悬置支架结构强度可靠度;第四章探索了悬置支架基于可靠度的优化研究,运用近似模型求解基于可靠度的优化方案。第五章介绍了悬置支架拓扑优化方案的试验验证。