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考虑动态荷载的电动环卫车车架轻量化研究
| 论文题名： | 考虑动态荷载的电动环卫车车架轻量化研究 |
| 关键词： | 电动环卫车;车辆设计;车架结构;轻量化技术;动态荷载 |
| 摘要： | 电动环卫车具有环保、美观等优点，广泛应用于城市环保场所。由于车载电池技术的限制，增大车辆最大承载能力、实现其结构轻量化是车辆设计的首要任务，而车架作为整个车辆中核心总成，其结构特点、性能对该种车辆的整体性能有着很大影响。为掌握该电动环卫车车架的力学特性，了解实际工作过程的受力情况，应用多体系统动力学以及有限元法对其进行了研究。 首先，提出了钢板弹簧的等效三自由度模型，并基于此对车架进行了初步的静力学分析，结果表明该车架具有可优化的空间。利用传统的优化方法，建立了优化设计模型，对车架进行了初步的轻量化优化设计，使车架质量减轻了11.2％。但这种方法存在缺陷:第一，没有考虑车架自身变形对其动力学特性的影响;第二，没有考虑车架实际工作过程所受的动态载荷。 鉴于以上不足之处，基于ADAMS建立了环卫车的刚柔耦合整车虚拟样机模型，包括车架车身子系统、悬架子系统、轮胎子系统、路面子系统，利用多体系统动力学对整车进行动态仿真，得到了环卫车在特定路面上各部件与车架铰接处的动态荷载。基于该动态荷载的峰值以及有限元方法，得到车架较准确的应力应变分布情况，并以此为基础进行了车架的轻量化研究，使车架质量减轻了4.29％。 对比两种优化方法，基于整车刚柔耦合虚拟样机的车架动态荷载进行优化的方法考虑了车架的实际工况下的动态荷载，更接近实际工况，具有更好的参考价值。研究成果丰富了车架轻量化设计技术，对轻量化改进设计具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 段本明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张洪信 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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