基于组合优化的花键轴叉轻量化设计

fawmat

【汽车轻量化在线】基于组合优化的花键轴叉轻量化设计

陈文斐，杜嘉峰，郭宁，任全，李应平

（陕西汽车集团有限责任公司 技术中心，陕西 西安 710200）

摘 要：针对传统的结构优化方法很难在约束范围内最大化地满足优化目标的问题，文章采用自由形状与拓扑组合优化的方法，先通过自由形状优化提高了传动轴花键轴叉的强度，再通过拓扑优化对花键轴叉进行了轻量化设计，并与传统的拓扑优化进行了对比分析。结果表明：通过组合优化后的方法在减小了花键轴叉最大应力的基础上实现减重17.18%；而通过传统的单一的拓扑优化后的方法花键轴叉最大应力有所增加，且实现减重16.26%。对比可知通过组合优化的方法在提升了零件结构强度的基础上最大化地实现了花键轴叉的轻量化设计，良好地解决了传统优化过程中产品性能提升与轻量化之间的矛盾问题，为汽车零部件轻量化设计提供了良好的参考依据和设计思路。

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