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原文传递大客车车身轻量化研究

论文题名：	大客车车身轻量化研究
关键词：	大客车;车身结构;轻量化设计;薄壁梁;结构优化;截面特性
摘要：	汽车工业在飞速发展的同时，其高耗能、高污染带来的社会问题也日益严重。减少汽车质量不仅能提高汽车的操稳性、乘适性，更重要的是解决节能、环保等社会问题。　　本文在国内外汽车轻量化研究的基础上，对客车设计中轻型材料的应用、结构强度变化特征和耐撞性以及轻量化设计进行了简单的分析，并指出现代设计方法是解决轻量化问题的快捷方案。　　本文首先对薄壁梁基本构件的截面特性进行详细分析，然后利用ANSYS软件对某6127型大客车进行静态刚度、强度分析，最后采用结构优化方法分析铝合金材料替代钢材料后结构的轻量化效果。　　通过对薄壁梁的截面特性的研究可知：截面的厚度对SME值影响最小，减厚减重效果明显，但碰撞仿真试验结果显示，厚度不能任意减小；截面的宽、高对SME值影响较大，增大截面的宽、高能提高构件的弯曲、扭转刚度，其中增加高度产生的效果明显，同时碰撞仿真试验说明定周长的矩形构件吸能较好，且不同宽、高比对其影响较大；矩形截面的抗弯能力优于圆形截面，而圆形截面的抗扭转能力优于矩形截面。　　某6127型大客车静态分析结果表明，除个别地方应力集中需要局部加强外，车身的刚度、强度基本能满足使用要求。通过对地板结构进行结构优化可知，仅改变截面的周长或厚度，会产生强度较大或者刚度不足等问题，而对周长和厚度同时进行优化的效果较好。地板结构采用钢材料综合优化方案后，质量由原来的236.3Kg减少到208.01Kg，减少了11.99％;采用铝合金材料后，减少到162.158Kg，减少了31.1％。该两种优化结果除应力水平略微增大外，其结构刚度基本保持不变，满足工程使用要求，说明采用综合优化的方法解决轻量化问题是十分有效的。
作者：	杨玉川
专业：	车辆工程
导师：	马建
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文