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原文传递大客车车身结构轻量化分析

论文题名：	大客车车身结构轻量化分析
关键词：	大客车;车身结构;轻量化;有限元分析法;薄壁梁杆件;力学分析
摘要：	在汽车工业飞速发展的今天，减小汽车的整车质量不但可以缓解严峻的能源问题和环境问题，而且可以提高车辆的操纵稳定性、乘坐舒适性、行驶安全性等性能。客车车身骨架是重要的承载件，它的质量占整个客车质量的三分之一左右，车身骨架的轻量化对于减小客车的整车质量而言有着非常重要的意义。论文在对汽车轻量化背景以及国内外轻量化技术研究概况进行总结的基础上，从不同的角度出发对大客车车身的轻量化进行了分析，首先，通过对大客车车身骨架薄壁梁杆件简化模型的力学分析，得出了轻量化改进方法的理论依据；然后，从新型材料的应用和制造工艺方面对车身的轻量化进行了探讨，并且对轻量化材料的替换效果进行了分析；最后，应用有限元分析法从车身结构设计出发对车身结构进行了分析，并且提出了轻量化改进方案。论文通过客车车身典型薄壁梁杆件的力学分析知道，薄壁梁杆件增加外形尺寸可以提高其刚度，与薄壁厚度无关；对于不同截面形状的两种典型薄壁杆件而言，相同质量、相同壁厚的情况下，矩形薄壁截面杆件的弯曲刚度要大于圆筒形薄壁截面杆件；轻型材料如果要跟钢材料具有相同的刚度，所用材料的质量往往大于钢材料；如果保持相同截面、相同厚度、相同的刚度，则轻型材料的杆件质量比钢材料轻，但是其空间体积增加。本文从车身结构设计方面对客车车身骨架做轻量化时，主要采用有限元分析法，对某6120型承载式车身进行结构分析。通过分析结果知道，该车型的轻量化改进，主要从车身的顶盖、底架和后围着手。顶盖上，除上边梁外其他梁的壁厚均减少0.25mm；底架除主要支撑梁和一些封闭结构外其他梁壁厚减小0.5mm；后围上除后围立柱以外，其他梁壁厚减少0.25mm。减重后，整车质量减小了123.5kg。通过改进以后车身结构的静态和动态分析，该车的性能基本满足使用要求，该种轻量化方法可行。
作者：	刘晓东
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：	2009
正文语种：	中文