汽车零部件的轻量化设计成为汽车产业发展方向之一,文中介绍了轻量化设计方法,分析讨论了结构优化设计、轻量化新材料的应用、先进加工制造技术及其应用.结合工程实际,介绍了CAE在汽车零部件轻量化设计方法中的应用,包括结构优化设计的方法及应用,CAE在成形等先进加工制造技术上应用,CAE对优化方案校核的应用.

以履带式装载机执行机构千秋架为分析对象,对其进行动态仿真、模态分析和强度分析,得出千秋架的载荷谱、应力云图和位移云图。在保证原有强度和性能的基础上,根据拓扑优化方法对其进行轻量化优化设计。优化结果表明,千秋架的重量减轻了40.85%,同时千秋架的综合性能也得到了提高,实现了千秋架的轻量化设计。

针对新型滑板式调节阀产品模型，采用基于各向同性涡黏性理论的k-ε双方程模型求解，获得了阀门内部流场不同开度下的压力场和速度场，预测了阀门出现空化现象的位置，建立了阀门的流量特性曲线和流阻特性曲线。通过研究发现，滑板式调节阀流通能力强，具有线性流量调节功能；阀门在小开度情况下，内部流场紊乱，存在大尺度的漩涡；仿真结果可为此类新型阀门的开发与优化提供了依据。

基于当前国内普通液压支架,大多结构较复杂,采高变化相对较小,实际适应性相对较差,很难满足实际使用需求的现状。设计一种新型液压支架,介绍其总体设计情况及具体运动情况,提出采用曲柄滑块机构与剪叉机构相结合的新型结构来代替传统的四连杆机构。实际应用情况表明该种新型液压支架,不仅能更好地适应作业现场采高变化,而且生产成本更低,其具有更好的适应性与经济性,可为企业创造更多经济效益。