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电动环卫垃圾清运车有限元分析及改进设计
| 论文题名： | 电动环卫垃圾清运车有限元分析及改进设计 |
| 关键词： | 电动垃圾清运车;外观设计;车辆碰撞;整车安全性 |
| 摘要： | 近年来小型道路环卫垃圾清运车在城市以及乡镇等环卫系统中扮演着越来越重要的角色。当前小型环卫车整体设计主要建立在经验以及路试基础上，这样很难保证其安全性和承载性，无形中增加了驾驶者上路风险。 本文以有限元分析理论和优化设计理论为基础，基于HyperMesh软件以及LS-DYNA软件对小型环卫电动清运车进行了静动态研究以及外观改进设计。 根据自由模态分析理论，对电动车车架的动态特性进行了研究。利用软件分析了电动车车架的固有频率和振型，并得到前五阶振型云图，从云图可知车架的最低振频约为51.92Hz。通过与外界干扰频率的分析对比得出车架不存在共振情况，但为了保证乘员乘坐的舒适性以及安全性，车架还有进一步改进的空间。 综合运用HyperMesh与LS-DYNA联合仿真（在HyperMesh软件中完成了整车有限元建模以及前处理，使用LS-DYNA软件求解器求解）对整车进行了耐撞性分析，研究正面偏置碰撞对结构安全性的改进方法。本文以当前电动车最高时速25km/h碰撞偏置可变形壁障并求得分析结果，将分析结果结合车辆碰撞在安全领域的现状与发展以及中国碰撞C-NCAP法规相关规定进行对比。研究结果显示:利用参数化分析能有效的改善结构安全性，比如改进前后加装了加强板以提高车架纵向刚度和驾驶舱的强度以及吸能梁结构来改进前纵梁吸能变形模式，虽然质量有一定的增加，但是车身结构件向驾驶室方向的入侵值降低了125.676mm，加速度响应极值也有了一定的改善，提升了整车的耐撞性以及保证乘员的安全，缩短了研发周期，节约了制造成本。 本文最后对电动清运车的外观形态进行了重新设计定义，其对改善环境卫生形象将会有重要的参考价值。外观设计以“功能决定造型”的核心思想，通过一系列的市场调研，发现电动清运车在外观造型设计方面的问题与不足，并充分考虑整车的安全性、人机舒适性、造型以及颜色配比等要素，最终制定出三种不同风格的电动车外观造型方案。三种外观设计方案从局部到整体包括车载零部件等细节部位都做了一定的调整，并对三种方案进行了方案评价。 |
| 作者： | 宋泽雨 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵树朋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北农业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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