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原文传递客车车身结构的轻量化设计研究

论文题名：	客车车身结构的轻量化设计研究
关键词：	客车车身;轻量化设计;结构优化;力学性能
摘要：	人类发明汽车至今，汽车行业不断创新发展，汽车服务于人的同时也肩负着社会责任。在能源匮乏、全球气候变暖、环境污染问题日益突出的大背景下，汽车轻量化作为节能减排的重要措施被行业所推行，轻量化同时带来的汽车性能的提高也使得其变得更有意义。在轻量化之路上设计者们的探索呈多样化，并取得了许多成果，轻量化已成为汽车行业的一大热点研究领域。　　由于车身占汽车总质量的比例甚高，故车身轻量化对整车减重影响重大。本文借鉴前人相关研究，以某客车车身骨架为研究对象，以减少车身重量为目标，以保证车身强度、刚度满足要求为原则，以有限元法为理论基础，以Pro/E、ANSYS Workbench仿真软件为研究工具，进行客车车身结构的轻量化设计研究。　　主要研究成果有下列几项：　　1.利用Pro/E建立了车身骨架实体模型，并采用ANSYS Workbench建立了客车车身骨架结构的有限元模型。　　2.对客车在其两种行驶工况（弯曲工况和扭转工况）下的车身骨架强度、刚度和模态进行了分析，获得了相应的车身骨架变形云图、应力分布云图以及固有频率和振型。　　3.提出了轻量化设计方案，对车身骨架结构进行了拓扑优化和尺寸优化，改进车身结构后，使得车身的质量减轻了4.86%。　　通过对该客车车身进行静力学分析后，发现该客车车身结构应力水平良好，满足强度、刚度要求，整个车身材料比较富余，该车身骨架轻量化尚有可行，同时对于强度薄弱的中乘客门结构需要加强设计。轻量化后的客车车身结构满足强度、刚度要求，且各工况下变形、应力水平较好，该客车车身结构轻量化进展顺利。
作者：	罗荔
专业：	机械设计及理论
导师：	崔亚辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文