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以轻量化为目标的汽车车身优化设计
| 论文题名： | 以轻量化为目标的汽车车身优化设计 |
| 关键词： | 多材料结构;碰撞安全;车身设计;轻量化理念 |
| 摘要： | 汽车的车身作为整车关键的总成之一，它是汽车直观的外在表现形式，也是在汽车的设计、改款、更新换代中占主要地位的研究对象，对于普通汽车，其车身的质量约占整车总重量的42％，车身总成对整车质量的贡献是所有汽车总成中最大的，所以车身在轻量化方面的潜力很大，而车身的性能主要是取决于整个车身结构的动态和静态的特性，对车身进行进行动态和静态的特性分析，可以对车身的轻量化优化设计进行指导。其次，车身的轻质材料与先进的设计理念对于汽车的轻量化而言，其是未来汽车车身设计的发展的必由之路。 本文首先针对的优化目标是国内某款两厢纯电动轿车的车门，在有限元分析的基础之上，以有限元分析的车门的各项性能指标为约束条件(下垂刚度、上(下)扭转刚度、前(后)窗框刚度)，基于NSGA-Ⅱ的多目标遗传算法，以车门的质量和成本为目标函数进行多目标优化，实现车门的轻量化优化设计，然后针对优化后的最优解解集内的几个最佳组合进行静动态机械性能的对比分析，找出最佳的材料组合，然后再对该材料的车门其进行碰撞模拟分析，以验证其是否能满足安全性的要求。 本文最后，在总结国内外的先进设计经验的基础上，首先设计了一款一体化轮胎，同时运用模块化车身的设计方法，设计了一款小型的电动汽车，其车身所使用的轻质化材料是塑料或者碳纤维，配以一体化轮胎，不但可以使车内的机构得到简化，也改变了车内部的布局形式，最主要的是实现了汽车的轻量化设计，使整车的质量降到很低，为小型电动车的推广前景做了初步的探索。 本文是一个工程应用型的课题，对生产实践有一定的指导意义，所以在今后的研究设计中需要再进一步进行深入的分析研究和探讨，本课题对车身的轻量化和轻量化结构的评价系统的建立有较大的现实意义。 |
| 作者： | 黄磊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄妙华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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