一种电动轮转子壳体轻量化设计方法与流程

技术特征：
1.一种电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，包括：基于原始转子壳体模型，通过拓扑优化方法构建转子壳体拓扑优化模型，并基于所述转子壳体拓扑优化模型获取转子壳体拓扑优化密度云图；基于所述转子壳体拓扑优化密度云图，获取所述转子壳体模型的加强筋布置方式，完成所述转子壳体模型的优化；其中，所述转子壳体模型的加强筋布置方式为y形加强筋；基于优化后的所述转子壳体模型，获取影响转子壳体的相关参数，并采用正交实验法对影响转子壳体的相关参数进行优化设计，获取转子壳体的最佳设计方案。2.根据权利要求1所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，通过拓扑优化变密度法构建所述转子壳体拓扑优化模型。3.根据权利要求2所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，所述转子壳体拓扑优化模型以体积分数为约束，以结构柔度最小为目标进行构建。4.根据权利要求3所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，所述转子壳体拓扑优化模型如下式所示：ρ(x)＝{ρ1，ρ2，...，ρ
n
}
t
∈ω∈ω式中，ρ(x)为设计变量集，n为设计变量的个数，ω为设计空间；ρ
i
为第i个设计变量，即第i个单元的单元密度；v为体积函数；c为目标函数即柔度；d为节点的位移；k为刚度矩阵；ε为节点的应变；σ为节点的应力；v
l
(x)为体积设定；v0为初始体积值；d
m
(x)为极变形函数。5.根据权利要求2所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，所述转子壳体拓扑优化模型以疲劳寿命为约束，以质量最小为目标进行构建。6.根据权利要求5所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，所述转子壳体拓扑优化模型如下式所示：ρ(x)＝{ρ1，ρ2，...，ρ
n
}
t
∈ωminm＝ρv式中，ρ(x)为设计变量集，n为设计变量的个数；ρ
i
为第i个设计变量，即第i个单元的单元密度；ρ为设计变量即单元密度；v为体积函数；m为目标函数即质量；σ
l
(x)为应力设定；[σ]为应力限值；d
m
(x)为极变形函数。7.根据权利要求1所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，基于转子壳体的质量、应力、位移获取影响转子壳体的相关参数。8.根据权利要求1所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，获取转子壳体的最佳设计方案的方法包括：
基于影响转子壳体的相关参数进行转子壳体正交试验，并获取转子壳体正交试验中各方案的试验结果；基于转子壳体正交试验中各方案的试验结果，采用极差分析法获取影响转子壳体的各相关参数的主次关系；基于影响转子壳体的各相关参数的主次关系对优化后的所述转子壳体模型进行更新，并通过试验仿真得到转子壳体的最佳设计方案。9.根据权利要求8所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，影响转子壳体的相关参数包括所述y形加强筋的宽度、所述y形加强筋的厚度变化量以及无y形加强筋处的厚度变化量。10.根据权利要求1所述的电动轮转子壳体轻量化设计方法，其特征在于，在获取转子壳体的最佳设计方案后，还基于所述最佳设计方案对转子壳体进行性能评估，性能评估的方法包括但不限于静态特征验证、动态特性验证、疲劳耐久性验证。

技术总结
本发明公开一种电动轮转子壳体轻量化设计方法，包括：基于原始转子壳体模型，通过拓扑优化方法构建转子壳体拓扑优化模型，并基于所述转子壳体拓扑优化模型获取转子壳体拓扑优化密度云图；基于所述转子壳体拓扑优化密度云图，获取所述转子壳体模型的加强筋布置方式，完成所述转子壳体模型的优化；其中，所述转子壳体模型的加强筋布置方式为Y形加强筋；基于优化后的所述转子壳体模型，获取影响转子壳体的相关参数，并采用正交实验法对影响转子壳体的相关参数进行优化设计，获取转子壳体的最佳设计方案。本发明能够在满足静态特性、动态特性及疲劳耐久性要求下，实现转子壳体的轻量化。化。化。


技术研发人员：赵礼辉 吕世银 翁硕 张东东 冯金芝 郑松林
受保护的技术使用者：上海理工大学
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2021/11/28