1、Formula 轉向節的拓撲52.6%【 Topology Optimization of a Formula SAE Steering Kuang ，Liu: Topology Optimization theory and method of FormulaFormula 轉向節的拓撲52.6%【 Topology Optimization of a Formula SAE Steering Kuang ，Liu: Topology Optimization theory and method of Formula SAE steering knuckle and then topolog

2、y optimization of steering knuckle is established, Finally ,the optimized .The weight of steering knuckle is lightened by 45.6% ,a good result of topology optimization is Key words：Formula SAE，topology optimization, steering 1 引言疲勞強度以及可靠性方面都有很高的要求。Formula SAE 究生構想、設計、制造一輛方程的質量對于加速性能有很大的影響，2 轉向節拓撲優化原

3、理及優化Formula 作者簡介:(1986-)，男；研究方向：車輛安全技 若X=（x1、x2xn 若X=（x1、x2xn）為優化設計變量，則轉向節結構拓撲優化設計數學模型可表示為求 X=x x ,Kn使得 式中，C 為結構的柔度；F 為載荷矢量；U 為節點位移矢量；V1 為轉向節設計區域的總體積；k為剩余材料百分比；KFormula SAE 1 所示。首先是構建拓撲優化設計空間，劃分網格，并是1 3 轉向節的拓撲優化模型的2010 Formula 32 設計空間和非設計空間的3 網格2010 Formula 32 設計空間和非設計空間的3 網格劃21.5 進行網格劃分，在劃分網計算工況的確4

4、 693922 0000軸距輪距質心高度 24 拓撲優化設計計算和結果4.1 三種工況下的轉 24 拓撲優化設計計算和結果4.1 三種工況下的轉向節5-a 拓撲優化結果、圖5-b 為轉向節在緊急制動工況下的拓撲優化結果、圖5-c 為轉向節在最小轉彎半徑且4.2 工況同當abcd5 5 二次設計及有限元分析5.1 二次實體建6 結果，并參考三種工況下單獨的拓撲優化結果，二次設計的模型和有限元拓撲優化結果對比如圖 5.2 形圖如圖 78 所示。7 8 化后的轉結果，并參考三種工況下單獨的拓撲優化結果，二次設計的模型和有限元拓撲優化結果對比如圖 5.2 形圖如圖 78 所示。7 8 化后的轉向節最大應力為 53.8Mpa，遠遠低于該材料的需用應228Mpa，優化后的轉向節最大變 6 結束參考文，123 SAE.2007 Formula SAE petitions/formulaseries/rules.2006-09-4 ConorRiordan,AndresTovar,J