分体式制动盘盘帽结构的优化设计方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种分体式制动盘盘帽结构的优化设计方法及系统。该优化设计方法首先获取待优化的盘帽几何模型，然后对盘帽几何模型进行有限元分析，再创建盘帽拓扑优化项目，并建立与有限元分析结果之间的链接。通过在盘帽几何模型上设置优化区域，选取水平集方法设置优化方案，并将盘帽最大化刚度作为优化目标，将质量作为约束条件，最后利用优化方案对盘帽几何模型进行求解拓扑优化，删除优化区域上的低效材料，得到优化后的盘帽几何模型，完成盘帽结构的优化。该优化设计方法能够解决现有技术中分体式制动盘的盘帽难以在有效减轻质量的同时，满足制动的刚度和强度要求的技术问题。满足制动的刚度和强度要求的技术问题。满足制动的刚度和强度要求的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
分体式制动盘盘帽结构的优化设计方法及系统


[0001]本专利技术涉及汽车制动盘
，特别是涉及一种分体式制动盘盘帽结构的优化设计方法及系统。

技术介绍

[0002]随着汽车数量的不断增多，能源短缺和环境污染等问题越发严重。为了降低汽车油耗，提出了汽车轻量化概念。汽车轻量化不仅可以节能减排，而且还能提高汽车的性能。
[0003]另外，人们对汽车安全问题的关注度也日益提高，汽车安全分为主动安全和被动安全两方面。汽车主动安全性包含一个重要的判断标准，即制动性。在一定程度上，汽车制动性能的好坏取决于制动器的性能，制动器主要有盘式制动器和鼓式制动器两类。其中，盘式制动器主要应用于轿车，主要由制动钳、摩擦片和制动盘液压单元等组成，刹车时推动摩擦块与制动盘发生摩擦，产生摩擦阻力，从而达到刹车减速的作用。
[0004]制动盘可分为一体式制动盘和分体式制动盘，分体式制动盘主要由盘帽和摩擦环两部分构成，二者通过螺栓连接而成。目前，分体式制动盘的盘帽在满足了汽车制动下的刚度和强度要求的情况下，其整体质量依然存在较大的减重空间，从而限制了汽车轻量化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分体式制动盘盘帽结构的优化设计方法，其特征在于，所述优化设计方法包括以下步骤：S1.获取待优化的盘帽几何模型；S2.对所述盘帽几何模型进行有限元分析，分析过程如下：S21.在仿真平台中建立结构静力分析项目；S22.导入所述盘帽几何模型并将其指定为预设属性的材料；S23.在所述盘帽几何模型上划分网格；S24.在划分网格后的盘帽几何模型上施加固定约束和载荷；其中，选择盘帽靠近中心处的多个螺栓孔设置为所述固定约束；所述载荷为施加在制动盘上的制动扭矩，且所述制动扭矩平均分配在盘帽外圈的多个螺栓孔表面上；S25.选取求解方法并设定输出结果项目，对施加有约束和载荷的盘帽几何模型进行求解，得到静力分析的求解结果；其中，所述求解结果包括盘帽的变形分析结果和应力分析结果；S3.创建盘帽拓扑优化项目，并建立与有限元分析结果之间的链接；S4.在所述盘帽几何模型上设置优化区域；S5.选取水平集方法设置优化方案，并将盘帽最大化刚度作为优化目标，将质量作为约束条件；S6.利用所述优化方案对所述盘帽几何模型进行求解拓扑优化，删除所述优化区域上的低效材料，得到优化后的盘帽几何模型，完成盘帽结构的优化。2.根据权利要求1所述的分体式制动盘盘帽结构的优化设计方法，其特征在于，所述优化设计方法还包括以下步骤：S7.对优化后的盘帽几何模型进行重构。3.根据权利要求2所述的分体式制动盘盘帽结构的优化设计方法，其特征在于，采用以下三种方法中的任意一种对优化后的盘帽几何模型进行重构：一、将优化后的盘帽几何模型导入Ansys的SpaceClaim中，利用SpaceClaim的模型修补命令对模型进行修补重构；二、将优化后的盘帽几何模型转换成实体，以转换后的实体模型作为参考进行重构，再利用Ansys的SpaceClaim将无参数的模型进行实体转化，导出STP通用格式的模型并导入至Creo软件重构；三、获取优化后的盘帽几何模型的多视角图片，并将所述图片等比例缩放至与该模型一致，再参照缩放后的图片进行模糊建模。4.根据权利要求1所述的分体式制动盘盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞燎宏，邹杰，
申请(专利权)人：宜春学院，
类型：发明
国别省市：