基于ANSYS车架纵梁的优化设计.doc

基于ANSYS车架纵梁的优化设计.doc基于ANSYS车架纵梁的优化设计
在进行优化设计过程之前，先给出一些基本的定义：设计变量，状态变量，目标函数。
设计变量（DVs）为自变量，优化结果的取得就是通过改变设计变量的数值来实现的。 每个设计变量都有上下限，它定义了设计变量的变化范围。
状态变量（SVs）是约束设计的数值。它们是“因变量”，是设计变量的函数。状态变 量可能会有上下限，也可能只有单方面的限制，即只有上限或只有下限。
目标函数是要尽量减小的数值。它必须是设计变量的函数，也就是说，改变设计变量 的数值将改变目标函数的数值。
问题描述：纵梁截面为方形,, AC=CB=10m,均布载荷4kN/m,如图所示，材料 的弹性模量210GPa,,分析梁的受力和绘出内力图。
川WI山
车架纵梁结构图
选择单元类型：beam3 材料属性：EX： , PRXY：
梁截面设计：优化前方形截面边长a=,采用矩形截面进行优化设计（B,H）
1•优化前:
AN
边界条件
AN
LIK STICS *
mpq w 11 i*u
__
mtn Mi"
H» •.«([-«
MU
梁X方向正应力云图
PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE
***** POST1 TOTfiL REACTION SOLUTION LISTING *****
LOAD STEP-
SUBSTEP
T!ME=
LOAD CfiSE= 0
THE FOLLOWING X,Y,Z
SOLUTIONS ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM
NODE
i
15000.
15080.
50000.
TOTAL UALUES
UALUE

80000.

1、2、12三节点约束力
优化：(1)选取优化设计变量矩形面B和H
优化设计变量及范围
选取状态变量梁的最大正应力M,单元10的正应力最大
[306006000~~I
状态变量M获取过程及范围
选取梁的总体积为目标函数VOL,实现轻量化设计
目标函数
优化方法一阶优化方法
—阶优化方法
优化后:
SET 1
(FEASIBLE〉
SET 2
(FEASIBLE〉
SET 3
(FEASIBLE〉
SET 4
(FEASIBLE〉
M
<SU>
+09
0・27281E*09
+09
+09
B
<DU>
0・10000
0・10000
0・78413E-01
0