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原文传递轿车车身轻量化可行性研究

论文题名：	轿车车身轻量化可行性研究
关键词：	汽车工程;轿车车身;轻量化;小型化
摘要：	当代世界汽车技术发展重心为节能、环保和安全性，特别是节能和环保，因其关系着人类的可持续发展，成为需要着重解决的两个关键问题。研究表明，汽车的燃油消耗与汽车自身总质量成正比。因此，要想减少燃油消耗，只有在保证足够安全的前提下尽量减轻汽车自身质量。通常而言，轿车自身质量远大于装载载荷，所以减轻自身质量对轿车就显得更为重要迫切。轿车车身轻量化可通过小型化、结构优化以及使用轻质材料等方式实现。小型化即是在保证满足使用要求的前提下，尽可能缩小其外形尺寸达到减轻零件重量的目的。结构优化则采用最优化技术、模块化技术、细节化技术等设计方法来改进汽车的零部件结构，以及采用薄壁化、中空化结构来获得一定的轻量化效果，而使用轻质材料是汽车实现轻量化的重要途径和手段。高强度钢不仅具有传统钢材的各项优点，而且能够通过减小材料厚度来达到减轻汽车重量的目的；铝、镁等轻质金属已经在汽车制造领域得到了大量的应用，并且其应用范围日益广泛；钛合金等新型轻质金属也开始运用于轻量化车身制造领域；此外塑料等复合材料在汽车上的应用范围已不再局限于装饰件、电器元件，而开始运用于结构性零部件、动力系统部件以及灯光系统的制造。通过应用复合技术，将塑料与金属材料的优点完美地结合起来，不但能够减轻重量，减少变形，提高承载能力，还能够降低制造成本。新材料的应用必然要求革新制造工艺，因此在汽车轻量化的过程中发展出了激光焊接、粘接工艺、铆接工艺等新颖工艺，为实现车身轻量化提供了制造工艺保障。为了研究轿车车身轻量化可行性，在本文中将采用高强度钢、铝合金这两种常用的轻量化材料对轿车车门、发动机盖、行李箱盖作轻量化设计，并采用有限元方法检验车门等零件的强度和刚度，判断其轻量化指标是否满足预期要求。在整个设计过程应用了车身轻量化设计的基本思路和理念，并结合“四门两盖”的结构特点作了结构分析和改进，探讨了轿车车身轻量化的设计步骤和方法，并且取得了良好的轻量化效果。
作者：	徐少英
专业：	车辆工程
导师：	王宏雁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	同济大学
学位年度：	2002
正文语种：	中文