基于拓扑优化方法的汽车传动轴轻量化设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 引言 | 第9-13页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第10-11页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第11-13页 |
| 第2章 轻量化设计分析方法 | 第13-25页 |
| 2.1 轻量化设计方法 | 第13-14页 |
| 2.1.1 材料轻量化设计 | 第13页 |
| 2.1.2 结构优化设计 | 第13-14页 |
| 2.2 拓扑优化 | 第14-15页 |
| 2.2.1 拓扑优化原理 | 第14-15页 |
| 2.2.2 拓扑优化方法 | 第15页 |
| 2.3 变密度法 | 第15-21页 |
| 2.3.1 变密度法的理论基础 | 第15-16页 |
| 2.3.2 变密度法的SIMP材料插值模型 | 第16-18页 |
| 2.3.3 变密度法的SIMP优化准则及推导公式 | 第18-20页 |
| 2.3.4 优化准则法的求解流程 | 第20-21页 |
| 2.4 拓扑优化工具及其应用 | 第21-23页 |
| 2.5 拓扑优化在轻量化设计领域中的优势与不足 | 第23-24页 |
| 2.6 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 传动轴零部件拓扑优化设计 | 第25-36页 |
| 3.1 传动轴结构分析 | 第25-26页 |
| 3.2 凸缘叉的结构优化设计 | 第26-30页 |
| 3.2.1 凸缘叉及其优化思路 | 第26-27页 |
| 3.2.2 凸缘叉的静力学分析 | 第27页 |
| 3.2.3 凸缘叉的拓扑优化设计 | 第27-30页 |
| 3.3 花键轴叉结构优化设计 | 第30-33页 |
| 3.3.1 花键轴叉及其强度分析 | 第30-31页 |
| 3.3.2 花键轴叉结构静力学分析 | 第31-32页 |
| 3.3.3 花键轴叉拓扑优化设计 | 第32-33页 |
| 3.4 万向节叉结构优化设计 | 第33-35页 |
| 3.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第4章 传动轴材质轻量化设计 | 第36-53页 |
| 4.1 轻量化材料 | 第36-39页 |
| 4.1.1 高强度钢 | 第37页 |
| 4.1.2 铝和铝合金 | 第37-38页 |
| 4.1.3 镁和镁合金 | 第38页 |
| 4.1.4 工程塑料及复合材料 | 第38-39页 |
| 4.2 材料的选择策略及轻量化方案设定 | 第39-41页 |
| 4.2.1 用于材料评估的材料指数 | 第39-40页 |
| 4.2.2 轻量化材料的选择 | 第40-41页 |
| 4.3 凸缘叉材料轻量化设计 | 第41-46页 |
| 4.3.1 凸缘叉力学性能分析 | 第41-42页 |
| 4.3.2 凸缘叉材料轻量化设计方案 | 第42-43页 |
| 4.3.3 凸缘叉材料轻量化方案对比 | 第43页 |
| 4.3.4 铝合金凸缘叉疲劳分析 | 第43-46页 |
| 4.4 轴筒材料轻量化设计 | 第46-51页 |
| 4.4.1 轴筒强度分析 | 第46-47页 |
| 4.4.2 轴筒有限元分析 | 第47-48页 |
| 4.4.3 轴筒材料轻量化方案设计 | 第48-50页 |
| 4.4.4 轴筒材料轻量化设计方案对比 | 第50-51页 |
| 4.5 轴筒疲劳分析 | 第51-52页 |
| 4.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第5章 传动轴整体轻量化方案设计及校核 | 第53-58页 |
| 5.1 传动轴的不同轻量化设计方案 | 第53-54页 |
| 5.2 传动轴轻量化后的振动分析 | 第54-56页 |
| 5.2.1 传动轴频率计算 | 第54-55页 |
| 5.2.2 传动轴模态分析 | 第55-56页 |
| 5.3 传动轴静扭及疲劳试验 | 第56-57页 |
| 5.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 第6章 总结与展望 | 第58-60页 |
| 6.1 总结 | 第58-59页 |
| 6.2 展望 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-63页 |
| 致谢 | 第63-64页 |
| 附录 | 第64页 |
