考虑疲劳性能的驾驶室拓扑优化设计

针对某重型货车驾驶室台架疲劳试验出现破坏问题,提出了以疲劳寿命最大化为目标的双向渐进结构优化方法(FA-BESO).首先,进行驾驶室的台架试验,找到驾驶室疲劳薄弱位置.进一步推导单元低周疲劳分析的灵敏度,以此值作为单元删减依据,通过对有限元软件进行二次开发来实现连续体结构的FA-BESO.接着,通过标准算例验证了此方法的有效性.最后,为提高优化效率,建立驾驶室的梁骨架简化模型,并验证了简化模型对于疲劳破坏位置具有良好预测性,将该算法运用到A柱加强板的考虑疲劳性能的拓扑优化中,优化结果表明,驾驶室的疲劳寿命可比优化前提高2倍,验证了FA-BESO提高驾驶室疲劳寿命的可行性.