Design of an automotive subframe by topological optimization

Resumen

El subchasis es una de las partes más pesadas en un automóvil y, al mismo tiempo, es una de las más rígidas. La reducción de masa en automóviles se ha convertido en un requerimiento de diseño para mejorar la eficiencia energética, por lo cual estructuras ligeras son requeridas. En este trabajo el subchasis frontal de un automóvil genérico es diseñado aplicando optimización estructural topológica. El objetivo es determinar la distribución óptima de masa en el subchasis, la cual maximiza la rigidez y reduce el peso. Son considerados los escenarios de carga bache general, giro repentino, aceleración y frenado abruptos. Después de la adaptación para manufactura, el subchasis generado puede ser fabricado de acero o aluminio, pesando menos de 20 kg y 7 kg, respectivamente. Esto se traduce en diferencias significativas en comparación con subframes convencionales, los cuales pesan entre 10 kg y 25 kg