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电动客车车身结构轻量化设计与研究
| 论文题名： | 电动客车车身结构轻量化设计与研究 |
| 关键词： | 电动汽车;车身结构;轻量化设计;有限元分析 |
| 摘要： | 续驶里程较短，动力不足是限制电动客车应用推广的技术难题。减轻电动客车总质量对延长其续驶里程，提高比功率，改善动力性具有非常重要的意义。而电动客车车身骨架作为电动客车的主要承载部件，所占电动客车总质量百分比最大，因此对电动客车车身骨架进行轻量化研究对减少电动客车总质量具有十分重要的意义。 本文以某客车公司研究开发的纯电动客车GZ6100EV的车身骨架为研究对象，运用有限元分析方法在电动客车车身结构轻量化设计与研究领域进行了以下几项工作：⑴对该车型车身骨架进行结构简化。在运用CATIA-V5软件进行三维建模之后将实体模型导入ANSYS Workbench软件中建立了电动客车车身骨架仿真分析平台。⑵在车身骨架有限元分析模型的基础上，根据城市公交客车的常见行驶工况如弯曲、扭转、紧急转弯、紧急制动等危险工况下进行车身结构强度与刚度分析，得到车身骨架在各工况下应力应变的分布情况，分析原设计中存在的设计余量，为轻量化优化方案的提出提供必要的依据；⑶根据有限元分析的结果提出了两种轻量化方案，一是保持原车材料不变，运用ANSYS Workbench软件平台对车身骨架进行拓扑优化设计；二是广泛采用先进高强度钢代替原车设计中的使用的普通碳素钢，以结构件的截面参数为变量进行轻量化设计。经研究发现广泛采用先进高强度钢后，车身骨架的减重效果更为明显。本文通过计算分析，在满足各工况强度与刚度的要求下，运用拓扑优化方案最终使车身骨架的总质量由2140.7Kg下降至2018Kg，减重幅度为5.7％，而广泛采用先进高强度钢后，车身骨架的总质量则由2140.7Kg下降至1813.2Kg，减轻327Kg，减重幅度高达到15.27％。由此可以预见在先进高强度钢的生产工艺与加工成型技术获得突破性进展后，广泛采用先进高强度钢将是实现车身骨架轻量化的最主要的途径。 |
| 作者： | 李琦 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 阳林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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