拓扑优化技术在汽车工业的应用.pdf

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第卷第期昆明理工大学学报( 理工版)
30 1 Vol. 30 No 1
2005 年 2 月 Journal of Kunming University of Science and Technology (Science and Technology) Feb. 2005
拓扑优化技术在汽车工业的应用
张卫红, 王敏
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(西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室,陕西西安 710072)
摘要: 通过大量实例,介绍了拓扑优化技术在国外汽车业中的应用,包括车身结构件、车身覆盖
件、锻件和铸件的设计,说明了拓扑优化的基本原理和一般过程,分析了现实中的困难,并指出了
其对于提高产品质量、缩短设计周期的重要作用.
关键词: 拓扑优化; 有限元; 汽车设计
中图分类号:O189 文献标识码:A 文章编号:1007 - 855X(2005) 01 - 0077 - 05
Applications of Topology Optimization
in the Automobile Industry
ZHANG Wei hong , WANG Min
( Key Laboratory of Contemporary Design and Integrated Manufacturing Technology ,Ministry of Education ,
Northwestern Polytechnic University , Xian 710072 , China)
Abstract : The applieations of topology optimization are presented including t he design of body in white ,
t he design of panels and t he design of castings and forgings. Its basic t heory , common process and cur
rent drawbacks are demons trated. The great significance is pointed out as to shortening t he design pro
cess and improving product qualit y.
Key words : topology optimization ; finite element met hod ; vehicle design
0 引言
拓扑优化技术是一项新兴的设计方法,它可以在方案设计阶段给出零部件甚至车身原型合理的材料
布局,减轻结构重量. 通过这项技术,企业能缩短设计周期,提高产品性能,减少昂贵的样件生产和整车测
试的次数.
拓扑优化技术自从 20 世纪 80 年代末提出以来[1 ] ,在航空航天、机械、船舶、微电子和新型材料设计等
领域得到了广泛的应用[2 ] . 国外汽车企业的相关研究从 90 年代初开始[3 ] ,目前应用广泛. 国内应用很
少,处于起步阶段,如红旗小轿车发动机罩内板的拓扑优化[4 ] .
汽车工业的拓扑