挡泥板作为汽车覆盖件的一种,其刚性要求不可忽视。基于有限元模态分析方法,得到了挡泥板的前六阶固有频率及模态振型。依据挡泥板的刚度设计要求,以第一阶固有频率最大化为目标函数,体积分数(质量)为约束条件,建立了结构优化的数学模型;利用HyperWorks对其进行了结构拓扑优化求解;根据优化结果在初始结构上布置了加强肋。挡泥板的第一阶固有频率从优化前的43.6Hz变为84.9Hz,提

2 2年 1月们

电子测试E1 . ECT RONI C T EST

Ja 2 2 n o1 No. 1

繁1耗

基于Hy eWok的汽车挡泥板结构拓扑优化设计★ p r rs李晓，王俊元

(中北大学机械工程与自动化学院山西太原 00 5 ) 301

摘要：挡泥板作为汽车覆盖件的一种，其刚性要求不可忽视。基于有限元模态分析方法，得到了挡泥板的前

六阶固有频率及模态振型。依据挡泥板的刚度设计要求，以第一阶固有频率最大化为目标函数，体积分数 (质量 )为约束条件，建立了结构优化的数学模型；利用H pr rs ye Wok对其进行了结构拓扑优化求解；据优根化结果在初始结构上布置了加强肋。挡泥板的第一阶固有频率从优化前的4. z 3 H变为8. z 6 4 H,提高79. 9 4%, 7体现了拓扑优化方法在汽车零件初始设计中具有重要的理论意义和实际应用价值。 关键词：挡泥板；模态分析；拓扑优化；Hy eWok P r rs中图分类号： T 2 H1文献标识码： A

S r t a opo og i i a i n e i nde tuc ur lt l y optm z to d sgn off e r ba e n y r o ks s d o H pe W rL a, a g u y a i o W n J n un Xi

(o ee f ehnc nier g C ng M c aiaE gne n&Auo tao, r i rt o C iaS ax a un0 0 5, hn) o l i tma zt n Not Unv sy f hn, hn i i a 30 1 C ia i i h ei T y

A bs r c: t a t The rg d r q r m e so nd r aki u om o l o n,c ntbe ino e ii e uie nt ff e e nd ofa t bi c ve e a’ g r d.Ba e s d on FEM,

.

t rts he f s i i x

n t r e u n i sa d c rep n i g mo a h p so e f n r b an d t r u h mo a a ay i Ac or i g au a f q e ce n o r s o d n d ls a e ft e d rwe e o ti e h o g d l n s lr h e l s c dn.

t h tfne sd sg e uie e s n i iai ahe aia ode

a sa ls d w ih t rt r e t a o t e si s e i r q r m nt,a opt z ton m t m tc lm n m lw se tb ihe t he f s—o d rnaurl i

r u ny adv lmef ci q at)a bet ef ci n o s a n io s set l te ih f q e c n ou at n (uly sojc v n t n adc nt it o dt n ep cie,h nwhc e r o i i u o rn c i r vys l e y y r or o t a e r he optmi ai n euls s v r ls e g h n n b r d e o t e i i a o v d b H pe W kss fw r .F om t i z to r s t e ea t n t e i g r swe e a d d t h n t l r i i,

sr t e tucur .Thefrt s—or e aur r q nc si p o e fo 6H zt 4.H za a eof9 7 .rfe tngi i d rn t a fe ue y i m r v d m 43 l r o 8 9 ta rt 4.% e ci mpora l tnt.

t e r t a i n f a c n r ci a a p ia i n v l e o h o o o y o t z to eh d d rn n t ei n o h o e i l g i c n e a d p a t l p l t au ft e t p l g p i ai n m t o u i g i i a d sg f c s i c c o mi i la o obl rs ut m iepat.

K e wo d: e d r mo a a a s; o o o y o t z t n Hy eW o k y r s f n e; d l n l i t p l g p i ai; p r ys mi o rs

★基金项目：山西省留学基金 (编码： 0 99 .s. 0—35 21. . 6资助。 1. 6￣ s 1 6 15— 01 3 1 ) 3 in 0 O0