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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集



燃油箱形貌优化设计方法研究

袁登木龙海强
















长安汽车股份有限公司汽车工程研究院

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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集

燃油箱形貌优化设计方法研究
Topography Optimization Design Study
on Fuel Tanker

袁登木龙海强
(长安汽车股份有限公司汽车工程研究院 CAE 所)



摘要: 提出了一种在 OptiStruct 软件中对燃油箱进行形貌优化,进而获得燃油箱加强筋
布置的新方法。采用该方法通过软件的自动优化计算获得燃油箱加强筋的布置最佳方案,分
析结果表明对采用该方法设计的燃油箱刚度有显著提高。该方法为燃油箱加强筋的布置提供
了快捷、有效的途径。
关键词: 燃油箱,设计,形貌优化,OptiStruct
Abstract: This paper gives a new method to layout fuel tanker enforcement rib by
topography optimizing in OptiStruct software. By the method, we can get enforcement rib
automatically by software optimizing. Stiffness of fuel tanker is highly improved according
to the analysis results. The method gives a fast and effect way to layout fuel tanker
enforcement rib.
Key words: Fuel tanker, Deisgn, Topography optimization, OptiStruct

1 概述
优化设计是以数学规划为理论基础,将设计问题的物理模型转化为数学模型,运用最优
化数学理论,以计算机和应用软件为工具,在充分考虑多种设计约束的前提下寻求满足预定
目标的最佳设计。有限元法(FEM)被广泛应用于结构分析中,采用这种方法,任意复杂
的问题都可以通过它们的结构响应进行研究。最优化技术与有限元法结合产生的结构优化技
术逐渐发展成熟并成功地应用于产品设计的各个阶段。
汽车燃油箱是燃油供给系统的关键部件,不仅要满足国标 GB18296-2001 中对金属燃
油箱振动耐久试验的规定,最终还要满足实车路试要求。然而,燃油箱的设计却是非常复杂
的。一般是在设计后期,其它零部件布置完成后,再来布置燃油箱,完成其结构设计。不仅
要满足空间布置要求,还要满足刚度、强度等,该项工作时间紧,且设计难度高。
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Altair 公司的优化分析软件 OptiStruct 提供的形貌优化(Topography Optimization)功
能