各种截面铝型材具有模具费用低、成型效率高、比强度高和通用性强等优点,在各类具有轻量化要求的骨架结构中应用越来越广。利用PYTHON语言开发了铝合金型材截面参数化模型和专用图形用户交换界面(GUI),以插件形式与现有有限元软件进行数据传递。对快速建模和计算过程进行批处理,将获得的大量数据进行拟合,可获得复杂结构的Kriging代理模型;结合粒子群算法可获得最优解。利用该软件,对某轻型轻卡侧面碰撞防护栏结构进行“以铝代钢”的轻量化设计。以刚度和强度为约束,以质量最轻为目标,通过优化截面和连接参数,根据拉挤工艺可行性,在保证使用安全的前提下,减重56.94%。

合理的轻量化结构设计是降低大口径反射镜重量的实际而有效的方法,同时可以有效减少自重等对反射镜面形精度的影响。本文以口径为Φ1200mm主镜为研究对象,采用有限元分析作为研究手段,根据等刚度原则,结合实际工艺情况,设计了两种结构形式的主镜轻量化方案。根据有限元分析结果,确定基于反应烧结碳化硅（RB-SiC）工艺、背部半封闭结构、锥形后表面、采用扇形轻量化孔形式的结构方案为首选方案,并成功研制出了反射镜镜坯。

本文基于力学性能的试验分析，采用等体积折减法建立了薄壁多孔立柱强度计算的有限元模型。仿真分析显示，壁厚折减模型与原模型的误差率不超过6%。

本文以大型民用飞机发动机吊挂为对象，针对3D打印工艺约束少的特点，利用SolidThinking Inspire实现了发动机吊挂结构的最优设计形式，并对优化后结构进行了强度复核和3D打印原型验证。

针对单体液压缸在矿井使用过程中质量大、不便维修和搬运的问题,依据轻量化的设计要求,从材料、结构及工艺方面综合考虑后,设计了一种轻型单体液压支柱,该液压支柱能有效减小单体液压支柱的质量,此外,还具有强度高、刚性好、耐腐蚀性强及寿命长的优点。

柱塞-缸体部件是航空柱塞泵功能实现的核心部件,功重比是柱塞泵的一个重要指标,高功重比是航空柱塞泵的发展趋势。针对目前航空柱塞泵中柱塞-缸体部件中缸体质量大的问题,基于双金属柱塞体,对双金属缸体进行轻量化设计。对柱塞-缸体部件进行运动学分析,获得其载荷分布;通过有限元方法,分别对单、双金属柱塞体模型及缸体轻量化设计前后模型进行强度、刚度等性能分析。结果表明:双金属柱塞体可以满足航空柱塞泵工作需求,且在保证缸体的强度、

电动汽车电池箱设计生产保守,存在质量笨重、结构设计不合理等缺陷。以某型号电动汽车电池箱为研究对象,建立原电池箱有限元模型,分析在颠簸路面的极限工况下的应力和应变。根据第四强度理论,原电池箱节点最大应力值远小于材料屈服极限,原始结构整体有优化设计的余量。基于正交试验设计,考查了材料类型、加强筋形式、材料厚度三因素对电池箱应力、应变、模态与质量的影响。分析研究了多指标因素不同水平下,影响电池箱应力、应变、模态与质量变化及其分布规律。采用综合平衡分析法确定了最优电池箱结构形式,即材料类型采用5052-H32,加强筋形式为纵向布置,材料厚度2.0mm。对最优组合进行数值模拟,电池箱的应力得到了提高,质量减少了65.85%。分析结果表明：进行此优化设计电池箱的综合性能有所提高,有效减轻了电池箱重量,为以后电池箱...

当前在产品轻量化设计时因缺乏考虑产品制造过程的环境影响，导致产品制造阶段的环境影响增加，甚至抵消在设计阶段已减少的环境影响，为此提出一种考虑产品制造过程环境影响的轻量化设计方法。基于有限元分析方法，建立一种以产品重量和产品的环境影响为优化目标，以产品机械性能为约束的产品结构优化数学模型，通过优化产品的形状参数达到减少产品重量和环境影响的目的，其中产品的环境影响分别从产品的原材料阶段和制造阶段进行评估。案例分析结果证明了该方法的可行性。

直线振动筛以其结构紧凑、工作可靠性高、筛分性能好等优点广泛应用于筛分行业。文中针对某公司生产的双层直线振动筛参振质量大、应力不均匀、整机功耗大的实际问题,利用ANSYS Workbench仿真设计交互平台对其进行了动力学仿真,得到了模态结果和动应力及位移响应;并对该振动筛模型进行轻量化设计和验证,保证了筛分性能和筛箱强度,降低了整机功耗和材料成本,提高了产品竞争力。

1引言 汽车轻量化是人们长期以来追求的目标.随着人们环境保护意识的提高、对燃料和原材料成本的节约要求及环保法规对废气排放的严格限制,汽车自身的轻量化显得日益重要.