作为承载乘用车空气弹簧的主要支撑部件空气弹簧结构，空气弹簧轴承必须有足够的强度和刚度来承受地面传递的垂直载荷。在传统设计中，零件结构的设计通常侧重于结构材料布局的静态分析。根据设计人员的经验和判断空气弹簧结构，对设计方案进行分析、检查和改进，具有一定的盲目性和资源性。浪费。针对这个问题，南通正道提出了空气弹簧轴承的改进方案。

结构拓扑优化可以在工程结构设计的初始阶段为设计人员提供概念设计。拓扑优化技术是一种数学方法。通过提出优化的数学模型，进行结构分析、优化设计、再分析、再优化，最终满足收敛条件，在给定的空间结构中生成优化的形状和材料分布，使结构达到以最少的材料和最低的成本获得最佳性能，即为空气弹簧支架提供最佳性能。

我们首先对乘用车进行CAE分析，发现空气弹簧承载结构承载部分边界处的应力明显超过了材料的屈服极限，局部连接处存在较高的应力集中。为改进结构设计，消除安全隐患，实现结构轻量化，将连续体结构拓扑优化理论应用于乘用车空气弹簧支架的改进设计，建立了基于变密度法，以设计面积体积分数为变量。，以最小顺应性为目标函数，在右轮悬架最危险工况下进行优化分析。

通过对现有空气弹簧支撑结构的拓扑优化，在保证强度和刚度的前提下降低结构质量；改进了塞焊孔等局部结构，避免了焊接部位的应力集中，提高了结构的使用寿命和可靠性，简化了制造工艺，减少了结构质量。

空气弹簧轴承的局部分析与整车分析只有很小的偏差，应力分布规律比较接近。优化结果对实际工程生产具有指导意义。（本文来自南通政道，未经允许请勿转载。）