Altair Engineering的几篇关于拓扑优化的文章(英文)2

CAE Users Conference 2005 

                                                                                                                                   August 11-13, Bangalore 

Topology Optimization of Track-Rod-Lever 

D. Balamurugan 

Senior Development Engineer, CAE 

Ashok Leyland Technical Centre 

Chennai, Tamilnadu, India 

Keywords:  Re-engineering, Topology, Optimization, Stress, Deflection, Track-rod-lever 

Abstract 

With steel prices going up, mass reduction of components in a commercial vehicle will allow the manufacturer to 

stay competitive in the market. In this context mass reduction by optimization of track rod lever was looked at. 

The Track rod lever is a part of the steering assembly in a Truck/Bus. This component is meant for transferring 

the motion from one wheel to the other, through the Tie rod. Since track rod lever being a part of steering system 

it is vital that the stress levels should be maintained well with in limits for safety reasons. By performing 

optimization with OptiStruct reduction of mass by 11% was obtained with no increase in stress value at all.  

Keywords: Track rod lever, Topology, Optimization, Stress, Deflection, Tie rod arm. 

Introduction  

To study the capability of the OptiStruct software from the Optimization analysis perspective Track Rod Lever 

has been taken as the case study. Topology optimization has been done on the component.  

Process Methodology  

The Track rod lever has been meshed with solid tetrahedral elements in HYPERMESH. The bolt holes have been 

restrained in all degrees of freedom and the load has been applied at the ball pillar centre. A static analysis has 

been carried out to determine the stress and displacement levels. 

The model with design space has been created & similar boundary condition has been applied to the model. An 

optimization deck has been set up with the objective function to minimize mass. The constraint is the 

displacement of the static analysis of the initial design. The model has been solved for optimization in 

OPTISTRUCT.  From the results obtained, it has been found that the material requirement between the two bolt 

holes is not essential. The optimized model (Finite element model) has been converted in to a CAD model using 

OSSMOOTH. The CAD model has been imported into third party CAD s/w and a new CAD geometry has been 

created using the optimized model as the reference.  

A static analysis has been performed on the Optimized CAD model to determine the stress and displacements. 

The process flow has been shown below. 

1