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纯电动城市客车全铝车身骨架的设计与优化
| 论文题名： | 纯电动城市客车全铝车身骨架的设计与优化 |
| 关键词： | 纯电动城市客车;全铝车身骨架;拓扑结构;优化设计 |
| 摘要： | 随着“节能减排”政策的倡导与城市公共交通的稳步发展，纯电动城市客车的研究成为当下热点。由于纯电动城市客车存在整备质量大的问题，导致客车能耗大、续驶里程短，为了保证车身结构性能的同时降低车身骨架的质量，本文对纯电动城市客车的全铝车身骨架进行了设计与优化。 根据传统城市客车结构的相似性，运用UG设计出纯电动城市客车全铝车身骨架简化的三维模型，并利用Hypermesh进行前处理，建立了车身骨架的有限元模型；通过4种典型工况，对车身骨架进行静力学分析和模态分析，确定其刚强度性能及动态性能的可靠性；针对车身性能薄弱区域的骨架，设置拓扑优化参数，分别进行车身骨架结构刚度和强度的多工况联合拓扑优化，并在UG中进行二次设计，通过改变车顶骨架的结构与车顶横梁骨架的型腔提升车身骨架的刚度，改变侧围骨架与电池架的结构增加车身骨架的强度，设计出更加稳定的车身骨架结构，并提出经验方案与拓扑优化方案进行对比，验证拓扑优化的合理性；为了充分发挥车身骨架的刚强度性能，将车身骨架模块化分组，提高运算效率，并对车身骨架进行灵敏度分析，依据相对灵敏度值选取尺寸优化的变量组，开展尺寸优化设计，确立纯电动城市客车全铝车身骨架的变量组参数，在保证车身骨架结构性能的同时，减轻车身骨架的质量。 结果表明，拓扑优化后车身骨架的结构性能得到提升，而运用模块化分组、灵敏度分析和尺寸优化的方法，使车身骨架的抗变形能力增加，避免了局部共振的可能性；车身实现减重244kg，验证了优化设计的合理性。 |
| 作者： | 陈洮 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 何锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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