基于拓扑优化与尺寸优化的重载AGV车架结构优化设计

摘要

为了减小重载自动导引车(automatic guided vehicle, AGV)的质量，提高其续航里程，进行重载AGV车架结构的轻量化设计。在确保车架满足强度和刚度要求的基础上，将体积分数设定为30%,作为响应约束，对车架进行变密度拓扑优化设计，并根据第四强度理论对车架进行强度和刚度仿真校核。然后利用灵敏度分析方法，分析待优化杆件的参数对车架性能影响，选择对强度、刚度影响小，以及对质量影响大的参数作为优化参数。在保证强度和刚度满足要求的情况下，利用参数优化的方法对车架进行尺寸优化设计，并对优化后车架的力学性能进行校核。为提高车架在超载工况下工作的安全性，对车架进行二次优化，使其在超载30%的情况下仍能安全工作，最终优化后车架的质量相对于初始设计时降低了20.48%。

关键词

重载AGV / 轻量化 / 灵敏度分析 / 拓扑优化 / 尺寸优化