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基于响应面近似模型的微型电动汽车轻量化设计研究
| 论文题名： | 基于响应面近似模型的微型电动汽车轻量化设计研究 |
| 关键词： | 微型电动汽车;有限元分析;近似模型;轻量化 |
| 摘要： | 随着汽车工业技术的发展，汽车轻量化技术在汽车研发过程中起到了越来越重要的地位。对于微型纯电动汽车而言，汽车轻量化技术不仅仅能够起到环保的作用，而且能够增加电动汽车的续航里程。轻量化技术涉及到白车身结构的刚度、强度以及模态频率，因而对白车身进行有限元分析变得很有必要。 针对轻量化这一目标，本文的主要研究内容包括： （1）使用CATIA三维制图软件对某款微型电动汽车进行重构，略去其中一些非支撑件以及装饰件，对其建立有限元车身模型，分析了其静态条件下的刚度、强度性能以及自由模态下的前六阶频率，并在垂直工况、转弯工况及制动工况三种典型工况下对其进行静强度分析，为之后的轻量化做好准备工作。 （2）选取白车身地板部分结构的6个部件作为目标，将其厚度作为设计变量，使用优化的拉丁超立方试验设计方法进行采样，抽取了40组样本点，将白车身的质量以及模态一阶频率作为输出响应，使用有限元软件计算各组对应的响应值，将变量和响应值采用响应面近似模型进行拟合。 （3）将白车身质量最小化作为目标函数，将白车身的一阶模态频率值作为约束条件，使用多岛遗传算法全局优化，最后得到一组最优的厚度组合。重新建立优化后的有限元模型，计算出相应的响应值，验证优化结果的拟合效果，对比优化前后各性能参数，查看轻量化的效果。 最终结果表明：对白车身地板部分结构进行轻量化优化，在不降低白车身整车性能参数的情况下，对地板部分结构减重10.69%，进而使白车身整车重量减轻3.8%，成功的达到了轻量化的目标。 |
| 作者： | 陈云浩 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 于蕾艳;董金慧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国石油大学(华东) |
| 学位年度： | 2020 |
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