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孫志遠等[9]用拓撲優(yōu)化的方法對汽車前車架進行了輕量化設計，車架在結(jié)構(gòu)優(yōu)化后減輕了30.8%;Kiani等[10]用拓撲優(yōu)化的方法對鎂材料的車身進行輕量化設計，仿真結(jié)果顯示了車身在滿足碰撞和振動要求下，質(zhì)量大幅減少。本文采用碳纖維復合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼制材料車門進行輕量化設計。

本文采用有限元仿真的方法，研究對象為國內(nèi)某主機廠一款商務車車門。首先運用Hyper Works軟件對主機廠預選材車門進行模態(tài)、垂向剛度、靜強度仿真分析，各項指標滿足要求。分析結(jié)果顯示，車門存在輕量化空間。采用優(yōu)化零件數(shù)量、激光拼焊及材料厚度減薄的方式設計了車門的輕量化方案，并對輕量化車門進行各項性能的仿真分析，綜合評估顯示輕量化車門各項性能滿足主機廠要求。

機車輕量化一般從2個方面入手：①使用強度高、質(zhì)量輕、性能優(yōu)異的新型材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳鋼材料，但會導致制造成本的增加；②通過合理的結(jié)構(gòu)設計和布局，在滿足機車使用要求的前提下，降低材料的使用量。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)輕量化，通常由設計師根據(jù)經(jīng)驗，參照有限元應力結(jié)果進行結(jié)構(gòu)的調(diào)整，更改零件的尺寸和局部的細節(jié)，然后再進行仿真分析驗證，通過優(yōu)化—仿真—優(yōu)化這樣一次次的循環(huán)嘗試，得到最終的結(jié)構(gòu)輕量化模型。

基于純電動汽車安全及續(xù)駛里程需求，輕量化設計被擺在突出的位置， 而單純追求車身輕量化可能會降低汽車的碰撞安全性。

2.材料選擇 汽車零部件材料輕量化和結(jié)構(gòu)輕量化兩者相輔相成，在選用合適材料輕量化基礎下，借助結(jié)構(gòu)輕量化最大限度地實現(xiàn)踩踏板輕量化。所選材料既要保證零部件強度要求，又要實現(xiàn)減輕車身自重的目標。目前汽車常用輕量化材料有高強鋼、鋁合金和復合材料。

從環(huán)保角度來看，塑料瓶無疑是材料輕量化的重點目標。輕量化設計通常可實現(xiàn) 20% 至 30% 的材料節(jié)省，這相當于每年減少數(shù)十億美元的塑料瓶被送往垃圾填埋場。然而，傳統(tǒng)有限元分析（FEA）研究耗時耗力，往往需要數(shù)周甚至數(shù)月才能得出最優(yōu)設計方案。

摘要：為提高汽車碰撞后側(cè)面的安全性，對汽車B柱進行耐撞性能優(yōu)化及輕量化設計。利用Hypermesh軟件劃分車輛網(wǎng)格，建立汽車有限元模型。采用LS-DYNA軟件分析優(yōu)化結(jié)果，通過B柱加強版進行總成集合化處理，從而實現(xiàn)B柱加強板總成屬性轉(zhuǎn)移。采用CAE軟件進行仿真實驗，確定2k因子對性能造成影響的關(guān)鍵與非關(guān)鍵因素,通過B柱熱成型優(yōu)化設計提高車輛輕量化效果。

而除了使用質(zhì)量更輕的超強鋼外，鋁合金、鎂合金、鈦合金、碳纖維復合材料等也開始代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通鋼材料，更多地被設計者用于車身各方面上，可以說車用材料迎來新的發(fā)展機遇。相比車身上用到的合金和鋼材料，在內(nèi)飾的輕量化上則是向塑料、生物材料、復合材料的趨勢發(fā)展。

從環(huán)保角度來看，塑料瓶無疑是材料輕量化的重點目標。輕量化設計通常可實現(xiàn) 20% 至 30% 的材料節(jié)省，這相當于每年減少數(shù)十億美元的塑料瓶被送往垃圾填埋場。</p><p><br></p><p>然而，傳統(tǒng)有限元分析（FEA）研究耗時耗力，往往需要數(shù)周甚至數(shù)月才能得出最優(yōu)設計方案。

優(yōu)勢 通過使用Altair Inspire和Midjourney圖生圖方法，創(chuàng)成式仿真工程師可以獲得以下優(yōu)勢：（1）快速輕量化設計：Altair Inspire可以自動進行輕量化設計，省去了手動計算的繁瑣過程。因此，工程師可以更快速地完成設計任務。

海克斯康汽車輕量化結(jié)構(gòu)解決方案展臺 海克斯康工業(yè)軟件在本次峰會上開設了主題為“汽車輕量化結(jié)構(gòu)解決方案”的展臺，著重介紹了與汽車結(jié)構(gòu)輕量化相關(guān)軟件，包括多尺度復合材料分析軟件Digimat，金屬加工工藝仿真軟件Simufact，材料數(shù)據(jù)庫管理平臺MaterialCenter，基于機器學習的仿真工具Odyssee等。

然而，現(xiàn)有零件設計往往不適配增材制造，可能因需熔化大量材料而增加生產(chǎn)時間和成本（主要受材料與設備運行時間驅(qū)動）。因此，制造商亟需一種能夠快速生成定制化零件設計且節(jié)省人力的方案。集成式輕量化設計方案本項目需要優(yōu)化的部件是用于礦石運輸?shù)拈_放式轉(zhuǎn)向架散裝貨車的自動耦合器切換軸。

優(yōu)化策略 要想使底盤懸梁達到輕量化設計所提出的要求，有關(guān)人員應著重考 慮結(jié)構(gòu)、工藝及材料的優(yōu)化，以下將逐一對其進行介紹，希望能夠給人以啟發(fā)。 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 對于底盤懸架而言，結(jié)構(gòu)優(yōu)化既能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化設計目標，又可使零件質(zhì)量與成本處于平衡狀態(tài)。 在計算機技術(shù)滲透到各行各業(yè)的當下，利用計算機對結(jié)構(gòu)進行仿真設計和優(yōu)化成為大勢所趨。

今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優(yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??時間：5月12日（星期二），16:00-17:00內(nèi)容簡介：1.

利用 OAS 內(nèi)置輕量化 CAD 核心，實現(xiàn)光學反射元件與機械結(jié)構(gòu)的一體化建模，精準控制反射鏡間距公差≤0.02μm，避免機械結(jié)構(gòu)對光路的遮擋與光軸偏移，保障光路折疊的精準性。參數(shù)配置以輕量化與高成像為核心設計目標，設定光學性能、空間適配、場景觀測三類關(guān)鍵參數(shù)，涵蓋焦距、視場角、設備整體體積、不同觀測環(huán)境的光線適配標準等。

然而，由于其特殊的制造方式和材料選擇，增材制造的設計過程相對于傳統(tǒng)制造更加復雜，需要考慮更多的因素。為了解決這個問題，Altair公司推出了一款專門針對增材制造的設計軟件——Altair Inspire。 Altair Inspire是一款基于拓撲優(yōu)化和仿真分析的輕量化設計軟件。它通過自動化分析和優(yōu)化功能，幫助用戶快速生成高效且輕量的結(jié)構(gòu)設計。

會議主題：基于MODSIM（Model & Simulation）的輕量化工程實現(xiàn)創(chuàng)新設計會議時間：2022/05/26，14:00-15:00關(guān)鍵詞：仿真，3D建模，多學科優(yōu)化，建模仿真一體化活動摘要：基于達索系統(tǒng)CATIA+SIMULIA無縫集成的建模與仿真一體化技術(shù)，實現(xiàn)3D建模、參數(shù)化、非參數(shù)化、材料仿真、工藝仿真、多學科優(yōu)化，同一操作環(huán)境下單一數(shù)據(jù)源的全新流程和工作流

由此，企業(yè)從概念設計到服役性能管理，直至產(chǎn)品生命終結(jié)的全流程效率均得到提升。</p><p><br></p><p>借助AI驅(qū)動工程與數(shù)字孿生能力，企業(yè)可推動汽車輕量化、電池創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展，并實現(xiàn)零原型開發(fā)。例如：團隊可通過AI工作流程實時監(jiān)測電動汽車電池健康狀態(tài)（SoH）與剩余壽命；無需物理傳感器即可持續(xù)追蹤關(guān)鍵電池指標；減輕核心部件重量；優(yōu)化電池熱管理等。

為推動產(chǎn)品輕量化設計與人工智能技術(shù)在工程設計、仿真與制造領域的深度融合，全國大學生先進成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽組委會聯(lián)合 澳汰爾工程軟件（上海）有限公司 Altair 舉辦“第五屆輕量化設計與AI 應用教師培訓及競賽”。