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基于多目标拓扑优化的电动汽车正碰安全性研究
| 论文题名： | 基于多目标拓扑优化的电动汽车正碰安全性研究 |
| 关键词： | 电动汽车;多目标优化;碰撞安全性;静动态分析 |
| 摘要： | 本文结合国内某大型汽车企业技术中心的实际课题，以电动汽车作为研究对象，对电动汽车的结构特点和碰撞安全特殊性及其解决方法进行了探讨。相对于传统燃油汽车，电动汽车在能量储存方式、驱动形式和整车布局方面都存在着较大差异，这使得电动汽车的碰撞安全性具有其独特性。针对电动汽车质量大、质心低及携带有集中大质量块等特点，为了得到合理有效的承载结构以提高其耐撞性能，将电动汽车安全性纳入到车身初始设计阶段，综合考虑车身结构静动态特性要求和碰撞安全性进行多目标拓扑优化设计。 基于实体各向同性材料惩罚(SIMP)理论，采用折衷规划法定义静态多工况目标函数，平均频率法定义动态振动频率目标函数，并通过标准化方法对各目标函数归一化定义以消除数量级差异，利用优化准则法更新设计变量求解计算，采用灵敏度过滤法消除数值不稳定现象，最终得到了清晰的车体结构和明显载荷路径且符合设计要求的车身结构优化设计结果。对优化设计的电动汽车车身结构静态分析、模态分析和正面碰撞仿真分析的结果验证了设计方案的可行性，确定了电动汽车碰撞安全性的研究方法和实现手段。 本课题研究的意义不仅能为汽车企业在解决电动汽车开发设计中存在的实际问题提供一定的参考价值，还提供了一种多目标优化车身设计方法，该方法为电动汽车车身各部件的下一步详细设计及其它车型的车身开发设计提供思路和借鉴。本课题研究对电动汽车正面碰撞安全性的相关研究工作也具有一定的借鉴和参考价值，有助于我国电动汽车被动安全性能的提高。 |
| 作者： | 谢伦杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张维刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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