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某电动汽车副车架结构性能分析及优化
| 论文题名： | 某电动汽车副车架结构性能分析及优化 |
| 关键词： | 电动汽车;钢制副车架;结构优化;有限元模型;模态试验 |
| 摘要： | 随着科技的发展，能源问题的日益显著，人们对电动汽车的各项性能的要求越来越高。为了能够提高电动汽车的舒适性能与操纵性能，副车架结构被应用于电动汽车。基于这样的背景情况，本文以某电动汽车的三种现有副车架作为研究对象，考虑电动车采用的钢制副车架结构性能是否能满足设计要求。 首先，使用HyperMesh建立副车架的有限元模型。对副车架进行模态分析及模态试验，分析计算了副车架的前9阶模态，并与试验结果进行对比，验证了有限元模型的合理性，同时对副车架进行了频率响应分析，分析结果显示了电动汽车副车架与电机激励和路面激励发生共振的可能性比较小。 其次，分别考虑三种副车架在弯曲与扭转工况下的变形，并进行结果的对比分析，从分析的结果显示了三种副车架的整体的强度，其中纵向弯曲与横向弯曲工况未能满足设计的要求，在之后的优化设计中需要考虑。 然后，分析了副车架的关键部件的强度，通过建立ADAMS前悬架动力学模型，分析制动工况下下摆臂与副车架连接安装支架处的受力情况，在有限元模型中进行下摆臂安装支架的静强度分析，分析结果显示下摆臂安装支架的强度满足设计的要求;通过在电机上布置三向加速度传感器，在实车上通过LMS采集器采集数据，在有限元模型中对电机安装支架进行静强度分析，从分析结果可以看出，虽然副车架上面的最大应力小于该材料的屈服极限355Mpa，但是已超过设计的要求220Mpa，在之后的优化设计中需要考虑。 最后，对副车架的结构进行优化设计，选取三号副车架进行尺寸的优化设计计算，选取副车架纵向弯曲、横向弯曲、电机振动、制动工况下摆臂受力这4种工况进行分析，以9个主要部件的厚度为设计变量，目标函数选取为副车架总体质量，优化后副车架满足了设计的要求。 本文通过对电动汽车三种钢制副车架进行模态分析、模态试验、实车试验、静态强度分析、关键部件分析和结构优化分析，一方面说明了电动汽车钢制副车架的可行性，另外一方面为以后的副车架的改进优化设计提供了直观的数据。 |
| 作者： | 葛伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 左言言;何志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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